в чем измеряют соленость воды
Соленость
Существует специальная величина для измерения солености морских вод. Для ее определения используется специальный прибор. Соленость воды в море связана с рядом факторов.
При этом соли на морской поверхности распределяются неравномерно. У различных морей на планете отмечаются разные показатели солености. Они бывают как сильносолеными, так и слабосолеными.
Что это такое?
Под соленостью морской воды понимается конкретный уровень солей в ней. Это означает то, сколько их содержится в 1 литре воды. Поскольку главными компонентами соли выступают натрий и хлор, то под соленостью воды понимается концентрация этих веществ в ее 1 литре.
Как измеряется и в каких единицах?
Для измерения уровня солей используется специальная единица.
Она называется промилле. Это 1/1000 доля. Если брать во внимание процентное соотношение, то промилле составляет 1/10 часть от процента.
Соленость воды, измеряемая в промилле, означает то количество минеральных веществ, которые содержатся в одном ее литре. Обозначается данная единица значком «‰».
Для измерения применяется специальный прибор. Он называется рефрактометром. Этот прибор фиксирует значение преломления солнечного света в водной среде.
Именно по преломлению света в морской воде можно довольно точно узнать концентрацию содержащихся в ней солей. Достаточно налить несколько капель во внутреннее отверстие рефрактометра, закрыть крышкой и зафиксировать показатель, который появится на обратной стороне прибора.
Почему вода в море соленая?
Соленость водоемов объясняется круговоротом воды. Этот процесс имеет место на планете многие миллиарды лет. С морской и океанической поверхности активно испаряется влага.
Она попадает в атмосферу, после чего выпадает в виде осадков. Ее значительная часть попадает на сушу, после чего проникает в грунтовые воды под землей.
Выпавшая в виде осадков вода впитывает в себя минеральные соли, которые содержатся в земле и горных породах. После этого уже соленой она попадает в реки. Те впадают в моря, обеспечивая пополнение их солями.
Реки не являются главным источником наполнения морей солями. В речных водоемах их концентрация значительно ниже. Они пресные.
Моря становятся солеными преимущественно за счет интенсивного испарения влаги с их поверхности.
В ходе этого процесса пресная вода испаряется, а соли остаются.
Как соль распределяется по морской поверхности?
Процент солей на поверхности водоемов разный. Минералы распределены по их поверхности неравномерно. В центральных частях водоемов обычно уровень солей выше. По берегам показатель значительно падает. Это связано с впадением рек. У береговых линий они опресняют морские воды, делая их менее солеными.
В некоторых морях солевой состав разный в зависимости от стороны света, в которой расположены их берега. Это заметно на примере Балтики. В ее восточной прибрежной зоне соленость выше, чем в западной части. То же касается южных и северных берегов. У первых солей больше, чем у вторых.
От чего зависит уровень?
На солоноватость оказывают влияние следующие факторы:
Показатели в разных морях России
Самые известные моря России имеют следующую концентрацию солей:
В Каспии концентрация солей сильно отличается в области устья Волги и на юго-востоке водоема.
В первом месте она низкая (0,05‰). В юго-восточной части Каспия ее показатель почти достигает 13‰.
Чему равны наибольшие и наименьшие показатели?
На планете можно выделить следующие моря с наибольшими показателями солевого состава:
В число морей с наименьшим уровнем солей входят:
Подробнее читайте в нашей статье.
Существует ли абсолютно не соленый водоем?
Полностью пресноводных морей на планете не существует. Это обусловлено круговоротом воды, который длится миллиарды лет.
Неизменно соли и минералы попадают в крупные водоемы через реки. С их поверхности всегда происходит испарение влаги. При этом соли остаются в водоемах.
Это связано с тем, что с его поверхности продолжает активно испаряться влага. За счет испарения концентрация солей поддерживается на определенном уровне.
Морские водоемы не становятся пресными также из-за рельефа своего дна и особенностей их береговой линии. Вода стачивает горные породы на дне водоемов.
Из-за эрозии они разрушаются. В итоге в водную среду попадают минералы и соли. То же касается и береговых линий. В некоторых местах берега выстланы из скал. Вода стачивает их. Из горных пород в воду попадают соли, делая даже пресноводные водоемы солоноватыми.
Заключение
Соленость воды в морях означает концентрацию солей в ее одном литре. Показатель солей в таких водоемах измеряется при помощи рефрактометра. Уровень солей измеряется в промилле, что является 1/10 от процента. Поверхностная соленость морей неравномерна и зависит от ряда факторов.
Имеет значение географическое положение, количество впадающих рек, интенсивность испарения, наличие течений и близость к океану. Есть как сильносоленые, так и слабосоленые моря. Но абсолютно пресных не существует.
Солёность
Из Википедии — свободной энциклопедии
| Элемент | Содержание, мг/л |
|---|---|
| Хлор | 19 500 |
| Натрий | 10 833 |
| Магний | 1 311 |
| Сера | 910 |
| Кальций | 412 |
| Калий | 390 |
| Бром | 65 |
| Углерод | 20 |
| Стронций | 13 |
| Бор | 4,5 |
| Фтор | 1,0 |
| Кремний | 0,5 |
| Рубидий | 0,2 |
| Азот | 0,1 |
Солёность в промилле — это количество твёрдых веществ в граммах, растворённое в 1 кг морской воды, при условии, что все галогены заменены эквивалентным количеством хлора, все карбонаты переведены в оксиды, органическое вещество сожжено.
Шкала практической солёности PSS-78 основана на сравнении электропроводности исследуемой пробы воды с электропроводностью раствора хлорида калия, содержащего 32,4356 грамма KCl в 1 кг раствора. Измерения проводят при температуре растворов 15 °C и давлении 1 атм (стандартные условия по ISO 13443). Солёность рассчитывается из отношения электропроводности пробы и стандартного раствора по эмпирической формуле:
где a 0 = 0,008 ; a 1 = − 0,169 2 ; a 2 = 25,385 1 ; a 3 = 14,094 1 ; a 4 = − 7,026 1 ; a 5 = 2,708 1 ; ∑ a i = 35 ; <\displaystyle a_<0>=0<,>008;\;a_<1>=-0<,>1692;\;a_<2>=25<,>3851;\;a_<3>=14<,>0941;\;a_<4>=-7<,>0261;\;a_<5>=2<,>7081;\;\sum a_=35;> 
Средняя солёность Мирового океана — 35 ‰ или 35 ПЕС. [2] Для калибровки приборов в Бискайском заливе добывается так называемая нормальная вода с солёностью, близкой к 35 ‰ или 35 ПЕС.
Показатель преломления воды зависит от солёности, на этом основан рефрактометрический метод её измерения. Преимущества этого метода в оперативности и возможности проводить измерения в небольших (несколько капель) пробах воды.
Солёность
Солёность — содержание солей в воде.
Содержание
Описание
Измеряется в «‰» («промилле») или единицах PSU (Practical Salinity Units) практической шкалы солености (Practical Salinity Scale).
Солёность в промилле это количество твёрдых веществ в граммах, растворённое в 1 кг морской воды, при условии, что все галогены заменены эквивалентным количеством хлора, все карбонаты переведены в окислы, органическое вещество сожжено.
В 1978 году введена и утверждена всем международными океанографическими организациями шкала практической солености (Practical Salinity Scale 1978, PSS-78) [1] в которой измерение солёности основано на электропроводности (кондуктометрия), а не на выпаривании воды. В 1970-х годах широкое применение в морских исследованиях получили океанографические CTD зонды, и с тех пор солёность воды измеряется в основном электрическим методом. Для поверки работы ячеек электропроводности, которые погружаются в воду используют лабораторные солемеры, такие как Guildline Autosal 8400. В свою очередь, для проверки солемеров используют стандартную морскую воду. Стандартная морская вода, рекомендованная международной организацией IAPSO для поверки солемеров, производится в Великобритании лабораторией Ocean Scientific International Limited (OSIL) из стандартной морской воды. При соблюдении всех стандартов измерения можно получить точность измерения солёности до 0,001 единицы PSU.
Шкала PSS-78 даёт числовые результаты близкие к измерениям массовых долей, и различия заметны либо когда необходимы измерения с точностью выше 0,01 PSU, либо когда солевой состав не соответствует стандартному составу океанской воды.
Средняя солёность мирового океана — 35 ‰ или PSU. Для калибровки приборов в Бискайском заливе добывается так называемая нормальная вода с солёностью близкой к 35 ‰ или PSU.
Показатель преломления воды зависит от солености, на этом основан рефрактометрический метод её измерения. Преимущества этого метода в оперативности и возможности проводить измерения в небольших (несколько капель) пробах воды.
Содержание некоторых элементов в морской воде
| Элементы | Содержание, мг/л | Элементы | Содержание, мг/л |
|---|---|---|---|
| Хлор | 19 500 | Углерод | 20 |
| Сера | 910 | Стронций | 13 |
| Натрий | 10 833 | Бор | 4.5 |
| Калий | 390 | Кремний | 0.5 |
| Магний | 1 311 | Фтор | 1.0 |
| Кальций | 412 | Рубидий | 0.2 |
| Бром | 65 | Азот | 0.1 |
Солёность по географическим объектам
Солёность океанов
Cредняя солёность Мирового океана — 35‰
Солёность воды в океане: что это, в чём измеряется, от чего зависит
Более двух третей поверхности нашей планеты покрывает водное пространство, причём практически вся эта вода содержит большое количество солей. Именно они придают водам Мирового океана характерный горьковато-солёный вкус.
Однако концентрация соли в разных морях и океанах не одинакова. Иногда в местах, где смешиваются воды двух водоёмов с разным уровнем солёности, граница заметна невооружённым глазом. Итак, рассмотрим, что такое солёность океанской воды и от чего она зависит.
Откуда в морской воде появилась соль?
Геологические исследования древних минеральных отложений свидетельствуют, что миллионы лет назад морская вода содержала гораздо меньше соли, чем сейчас. Чтобы понять, откуда взялась эта соль, давайте вспомним, какие процессы протекают в атмосфере и гидросфере нашей планеты.
Ежедневно с поверхности водного зеркала морей и океанов испаряются десятки тысяч тонн воды. Попадая в атмосферу, пар поднимается на многокилометровую высоту, где под действием низкой температуры и пониженного давления конденсируется в капли дождя или замерзает и становится снегом. Осадки выпадают на сушу и через некоторое время впитываются в почву. Проходя через слой минералов, вода растворяет небольшое количество содержащихся в грунте солей. Обогащённая солями, она стекает в реку, которая несёт свои воды к ближайшему морю.
Вода в реке кажется нам пресной на вкус, но лишь потому, что концентрация солей в ней очень мала. Однако по своему составу она далека от чистого дистиллята. Попадая вновь в море, вода опять испаряется с его поверхности – а соли, которые она принесла с суши, остаются и понемногу накапливаются. За миллионы лет такого круговорота солёность морских вод возросла во много раз и продолжает увеличиваться в настоящее время.
В каких единицах измеряют солёность?
С точки зрения науки солёность – это показатель содержания в воде различных солей. Для её измерения используются промилле или единицы PSU.
Измеренная в промилле солёность показывает, сколько в одном литре воды растворено твёрдых веществ, причём масса солей выражена в граммах. Для обозначения промилле используют специальный значок «‰». Средняя солёность Мирового океана составляет 35-37 ‰. Это означает, что в одном литре морской воды содержится 35-37 граммов солей и других твёрдых веществ. Для определения количества примесей воду, забранную в океане, выпаривают, а оставшиеся твёрдые осадки взвешивают.
В настоящее время для измерения количества соли принята так называемая шкала практической солёности, которая устанавливает связь между содержанием соли и электропроводностью воды. Этот метод измерений является значительно более точным, быстрым и не настолько трудоёмким, как выпаривание. Чтобы измерить солёность в любой точке океана, достаточно опустить за борт специальный прибор и зарегистрировать его показания.
От чего зависит солёность морской воды?
Измерения солёности морей и океанов в разных точках земной поверхности показали, что содержание соли в морской воде не одинаково. Существует закономерность: чем ближе к экватору, тем вода солонее, чем ближе к полюсам – тем ниже концентрация солей. В то же время, воды крупных океанов являются более солёными, чем воды прилегающих к ним морей. Исчерпывающего объяснения этому факту нет, однако можно предположить, что морскую воду немного разбавляют пресноводные стоки рек. Чем больше рек впадает в море и чем меньше связь этого моря с океаном, тем меньше соли в его воде.
Наиболее солёной в среднем является вода Индийского океана, основная масса которой сосредоточена в экваториальной области. Меньше всего соли содержит Северный Ледовитый океан, который пополняется крупными сибирскими реками и талой водой полярного ледника. Однако его солёность в течение года меняется: летом, когда в океан попадает много пресной воды, уровень соли падает, а зимой, когда реки скованы льдом, а часть воды замерзает – его солёность повышается.
Показатели солёности Тихого и Атлантического океанов примерно одинаковы. В то же время Атлантику смело можно назвать самым неоднородным по солёности океаном. В его акваторию входит Балтийское море, уровень солёности которого в среднем составляет 20 промилле, Карибское море с 39-40 промилле, и Красное море с показателем 41 промилле. Перемешиванию воды способствуют океанические течения. Наиболее известные из них – Гольфстрим, несущий слабо солёную воду, и Лабрадор с повышенной концентрацией соли.
Измерение солёности воды в аквариумах
Одним из наиболее важных и часто контролируемых параметров воды в аквариумах с морской водой является её солёность. Это зачастую первый параметр воды, который тестируют многие аквариумисты, поскольку именно он имеет решающее значение для жизни обитателей аквариума и создания правильной «морской» воды.
Существует много способов измерения солености, различающиеся, в том числе, своей точностью. В этом материале мы разберём, что такое солёность и её важность в аквариумах с морской водой, а также объясним, как правильно проводить измерения солёности.
Что такое соленость?
Измеряя солёность, мы подразумеваем анализ совокупности всех растворенных в воде солей. Морская вода представляет собой сложный химический раствор, содержащий в себе практически каждый известный элемент в различных концентрациях. Она содержит органические и неорганические химикаты, а также широкий спектр микроэлементов. Некоторые из них являются «ведущими», что и определяет в конечном итоге показатели солёности воды. Преобладающими элементами в морской воде являются хлорид, натрий, сульфат, магний, кальций и калий. Хлорид обычно присутствует в концентрации примерно в 19000 ppm, а содержание натрия, как правило, представлено в объёме 10500 ppm, далее по «рейтингу» идёт сульфат (приблизительно 2700 ppm), магний (примерно 1300 ppm), кальций (около 420 ppm) и калий (приблизительно 400 ppm).
Изменения концентрации ионов вне натрия и хлорида обычно не влияют на солёность, поскольку эти два элемента составляют такую большую часть морской воды. Морская вода имеет естественную соленость 35 ppt (частей на тысячу), что означает, что на каждый килограмм воды приходится 35 граммов растворенных солей. Это соответствует удельному весу 1.0264 и проводимости 53 мСм/см. Хотя данные показатели могут колебаться – например, над коралловыми рифами по причине испарения воды или пресноводных стоков. Пресная вода содержит очень мало ионов соли и обычно обладает солёностью 0.5 ppt. Вода между морской водой и пресной водой обычно определяется как солоноватая и имеет солёность примерно от 0.5 до 30 ppt.
Важность контроля солёности в аквариуме
Солёность чрезвычайно важна в аквариумах с морской водой, поэтому её измерение часто является первым параметром при формировании аквариумной среды. Коммерческие солевые смеси, предназначенные для аквариумов, добавляются к источнику пресной воды, чаще всего к водопроводной или к деионизированной воде с обратным осмосом. Аквариумист должен измерять уровень солёности воды в процессе добавления соли, чтобы добиться идеального диапазона. Это можно выполнять в любое время при добавлении воды, либо при первой «настройке» аквариума, либо при периодической смене воды. Мониторинг солёности искусственной морской воды имеет решающее значение, ведь ненадлежащий уровень солёности может разрушить жизнь обитателей аквариума.
Кроме того, по мере испарения воды в аквариуме, уровень её солёности повышается, поскольку ионы соли остаются в воде. Таким образом, приходится работать над тем, чтобы компенсировать испарение в аквариумах с морской водой. Сохранение солёности в течение всего дня без сильных колебаний имеет решающее значение, поскольку аквариумы с морской водой, особенно в местах искусственно организованных коралловых «рифов», не «приветствуют» существенных отклонений от химического состава воды. Солёность часто тестируется ежедневно, особенно в то время, когда производится соленая вода, а также при добавлении в аквариум пресной воды.
В общем случае, рекомендуется поддерживать соленость 1.026 (или 35 ppt или 53 mS/cm) и знать, откуда «прибыли» ваши аквариумные рыбы, чтобы понимать и поддерживать естественный уровень солёности воды для данного конкретного вида водных обитателей. Часто аквариумисты предпочитают формировать для морской воды немного более низкий уровень солёности, поскольку полагают, что организмы менее подвержены стрессу при таких уровнях, однако это может быть ошибкой. Более того, некоторые виды рыб и беспозвоночных могут фактически умереть от почечной недостаточности, в случае, если солёность остаётся слишком низкой в течение длительного периода времени. С другой стороны, некоторые морские организмы географически происходят из Красного моря, с более высоким уровнем солёности, а некоторые родом из солоноватых лиманов, которые демонстрируют более низкие уровни солености. Таким образом, принимая решение об уровне соли в вашем аквариуме, следует точно знать, откуда привезены их будущие обитатели, чтобы воссоздать в водном резервуаре среду, наиболее близкую к первоначальной среде обитания.
Как измеряют солёность в аквариумах?
Существует несколько способов измерений солёности в вашем аквариуме. Наиболее известные методы включают использование ареометров, рефрактометров и измерителей проводимости. Наиболее широко используемым методом является применение ареометров, в частности, моделей маятникового типа. Однако это может нести с собой проблемы, так как, подобные приборы не компенсируют температуру образца, поэтому могут быть подвержены неточностям. Оптические рефрактометры, предназначенные для анализа морской воды, также имеют свои недостатки. Несмотря на то, что существуют калибровочные решения, определение солёности может быть затруднено и значения не всегда легко считываются. Например, это связано с тем, что оптические рефрактометры часто калибруются до определенного температурного диапазона, и если температура вашего образца не укладывается в данный диапазон, то результаты могут быть существенно искажены.
Анализ солёности воды с помощью измерений проводимости
Проводимость – это количество растворённых в воде ионных твердых веществ. Между тем, проводимость также может использоваться в качестве средства для измерения солёности, так как соли становятся ионами при растворении в воде и могут проводить электрический ток. Также, как мы уже упомянули, при чтении солёности крайне важна температура образца, поскольку подвижность ионов возрастает, когда вода становится более тёплой, а при её охлаждении их способность к перемещениям, наоборот, замедляется.
Наибольшую простоту и эффективность анализа морской воды обеспечивают цифровые рефрактометры. Они также просты в использовании, быстро и точно, буквально за считанные секунды, определяют солёность в аквариумах с морской водой, а также обладают встроенной автоматической компенсацией температуры измеряемой среды и позволяют измерять образцы как с предельно низкой, так и с очень высокой проводимостью.