面朝大海,春暖花开
相信大家都喜欢大海
宽阔的海面是一种自由的象征
这么美好的事物
为什么不是甜的
而是咸的呢?
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海盐
盐分又是从何而来呢?
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这要从地球的起源、
海洋的形成及演变讲起了
很多年以前
海水以结构水结晶水的形式存在
随着地壳运动
这些水从矿物质中释放出来
形成海水最初的源头
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【为什么海水是咸的,为什么海水不能喝】地壳经过冷却定形
形成了高山、平原、海盆
由于地壳冷却不均
形成剧烈的对流空气
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导致暴雨频发
洪水汇聚成一体
便形成了最原始的海洋
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海水中有很多常量元素,它们是海水盐分的重要组成部分,海水之所以是咸的,这些元素起了至关重要的作用 。
(海洋化学23、24)海水中含量大于1mg/kg的成分为海水主要成分,除组成水分子的氢和氧以及非保守的溶解硅酸外,共11种 。含量最高的6种成分从高到低依次为氯、钠、硫酸根、镁、钙和钾,占海水总盐量的 99% 。
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Q
海水是一种化学成分非常复杂的混合溶液,
为什么海中能有大量动植物生存?
海水的成分是关键!
(海洋化学22)1772年法国人拉瓦锡首先测定海水成分,成为第一个对海水成分进行分析的人 。
海水的成分中,其中最重要的就是溶解于海水中的分子态氧——溶解氧 。溶解氧是海洋生命活动中不可缺少的物质,主要来源于大气和浮游植物的光合作用 。水中溶解氧的含量与大气压力、水温以及含盐量等因素有关 。
大气压力越大、水温越低、盐度越小,则溶解氧含量越高,反之则越低 。在浮游生物生长繁殖的海域,表层海水的溶解氧含量不但昼夜不同,而且因季节而异,加上海流等因素的影响,使海洋中的溶解氧具有明显的垂直分布和区域分布特征 。
海水按照溶解氧垂直分布的特征,
大体上分为四个区
01
表层由风浪的搅拌作用和垂直对流作用,氧在表层水和大气之间的交换较快趋于平衡,表层水中溶解氧基本上处于饱和状态 。
02
光合带,既有来自大气的氧,又有植物光合作用产生的氧,因此出现氧含量的极大值 。
03
光合带下的深水层由于光线微弱,光合作用减弱,有机物在分解过程中消耗氧,使氧含量急剧降低,甚至可能出现最小值 。
04
极深海区虽然可能是无氧无生命区,但是由于高纬度下沉的冷水团向深层水中补充氧,这里的氧含量可能随深度而增加 。
溶解氧的区域分布与海洋环流密切相关,同时还与海洋生物分布和大陆径流有关,变换复杂 。三大洋中,溶解氧平均含量以大西洋最高,印度洋次之,太平洋最低 。
海水中除常量元素、营养元素、溶解气体以外,其余的元素统称为海水微量元素,它们的含量很低,广泛地参加海洋的生物化学循环和地球化学循环 。
小实验
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取一杯海水倒入锅里煮沸至海水完全蒸发
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得到白色结晶——固体海盐
所有的海都一样咸吗?
(海洋化学25)海水的盐度为海水中含盐量的一个标度,是海水最重要的理化特性之一 。海水绝对盐度是指海水中全部溶解固体与海水重量之比,通常以每千克海水中所含盐分的克数表示 。海水的平均盐度约为35 。
由联合国教育、科学及文化组织(UNESCO)、国际海洋考察理事会(ICES)、海洋研究科学委员会(SCOR)和国际海洋物理科学协会(LAPSO)成立的海洋用表与标准联合专家小组(JPOTS)于1978年建立了的实用盐度标度(PSS-78) 。
国际专家组提出的以在15 ℃、一个标准大气压下,电导率与盐度为35的标准海水精确相等、质量比为 32.435 6310-3的高纯氯化钾溶液作为实用盐度标度的参考标准 。
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(海洋化学26)海水的盐度与沿岸径流量、降水及海面蒸发密切相关 。影响表层海水盐度的主要因素如下:降水量与蒸发量的对比关系,即降水量大于蒸发量,则盐度较低;有暖流经过的海区盐度较高,有寒流经过的海区盐度较低;有大量淡水注入的海区盐度偏低;海区形状越封闭,盐度就会越趋向于更高或更低 。
极地等高纬度海区水分不易蒸发,也没有多少降水,但表层有夏季融冰水输入,盐度较低 。
纳是地球上地壳中含量第六高的原素,这由于,相对于别的较轻的高丰度原素而言,钠的反應性太强了,非常容易和别的元素生成盐类,因此被锁定在地球表面,而不容易散逸到外太空 。
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数最多的钠元素和氯元素融合,产生我们常见的食用盐:氯化钠,它在地球上基本上无所不在 。
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其实,海水除开有咸味之外,也有一些苦涩的味道,这由于海水里除开有钠离子,也有少量的镁离子 。氧化镁的别称就叫“苦土”,海水里的苦涩味就来源于镁离子 。
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致于氯化钠为何是咸的,那就是另一个较为深奥的生物学问題了 。酸甜苦辣咸号称五味,咸味是人體的一种感觉,主要由舌头上对氯化钠起反映的味觉感觉器细胞来感知 。
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细胞膜上的蛋白容许钠离子进入细胞,启动化学神经递质的释放,将盐的存在转化为神经信号,这种神经递质进到人的大脑,导致对咸味的感知 。
人类之所以有对咸味的超强感知,来自亿万年的演变史 。钠原素有一个“哥哥”:钾元素,它是大部分植物都必不可少的原素,因而钾元素是一种关键的肥料 。
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相比而言,动物体內的钠钾元素的总量类似,却遍布在不同的地方 。30%的钠分布在骨骼里,其他大部分都在细胞外的组织液里 。
钠离子是体液电解质稳定平衡的核心,它不仅仅协助调整体液的量和酸碱度,而且参加传递神经讯号,促进肌肉收缩 。了解这一点非常容易,当你一不小心皮肤上破了一个创口,往上面撒点盐试一下?
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说到这儿,是不是能够搞清楚植物身体的钠较为少的缘故,陆上上的植物不用移动,也就不用肌肉,自然也就不用过多的钠离子了 。原来咸味是动物之本啊!
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