Как известно, морская вода представляет собой раствор различных солей, придающих ей характерный горьковато-соленый вкус.
В то же время реки, которые впадают в моря и океаны, состоят только из пресной воды, концентрация растворенных солей в которой существенно ниже, чем в морской. Но как это может быть, почему в морской и речной воде содержится столь разное количество растворенных веществ? Узнаем, что об этом умают ученые.
Версия №1 – соль накапливалась постепенно
Дождевая или талая вода представляет собой практически чистый дистиллят: в ней содержится минимальное количество веществ, собранных в процессе падения в атмосфере на поверхность земли.
Впитываясь в почву и собираясь в ручейки, а затем в реки, вода растворяет минеральные вещества, которые затем выносятся с речной водой в океан. Испарение с поверхности океана, происходящее намного более интенсивно, чем на суше, вновь поднимает в атмосферу чистую, дистиллированную воду, а соли остаются в океане.
Процесс этот продолжается в течение миллиардов лет, за которые концентрация солей в морской воде выросла в десятки раз. В пользу этой гипотезы говорит существование на поверхности суши соленых озер, которые никогда не контактировали с водами Мирового океана. Как правило, это замкнутые водоемы, в которые вода только втекает в виде ручьев, но не вытекает наружу.
Правда, эта теория не объясняет разницу между составом солей в морской и речной воде. Пресная вода тоже содержит различные соли, но это, как правило, карбонаты – соли угольной кислоты, которые образуются в результате распада органических остатков – опавших листьев, и т.д.
В составе морской воды содержится до 80 различных химических элементов и их соединений, но превалирующим веществом в ней является хлорид натрия, или обычная поваренная соль, придающая характерный соленый вкус. Откуда в море берется поваренная соль, если с суши она не вымывается? На этот вопрос отвечает вторая версия, которую предлагают ученые.
Версия №2 – соль была в воде изначально
Миллиарды лет назад, когда наша планета была еще совсем молодой, в ее коре протекала бурная вулканическая деятельность. Извержения больших и маленьких были повседневным явлением.
В атмосферу и воды Мирового океана выбрасывалось большое количество вулканических газов, которые содержали хлор, бром и фтор в свободном виде. Атомы этих элементов вступали в реакцию с парами воды и образовывали молекулы кислот, поэтому в начальном периоде существования морская вода была не соленой, а кислой.
Эти кислоты, обладая высокой химической активностью, вступали в реакцию с металлами, содержащимися в вулканических горных породах – натрием, магнием, калием и др. Соединения, образующиеся в результате реакции, и были солями, которые придали воде сегодняшний «морской» вкус.
Кислоты были практически полностью нейтрализованы, а современный нам состав морской воды стабилизировался около 500 миллионов лет назад – факт, доказанный путем изучения горных пород морского и океанского дна.
А как все происходило на самом деле?
Скорее всего, в том, что морская вода стала соленой, «виноваты» оба описанных выше процесса. Первоначальный уровень солей вода Мирового океана действительно получила благодаря активной вулканической деятельности земной коры.
Сегодняшний уровень солей поддерживается вымыванием минеральных веществ реками, а также деятельностью многочисленных живых организмов, которые используют растворенные вещества для строительства своих клеток.
Интересный факт: хотя морская вода совершенно непригодна для питья, концентрация соли в ней соответствует содержанию солей в плазме человеческой крови.
Ежедневные купания в морской воде укрепляют организм, помогают бороться со множеством различных заболеваний кожи, дыхательных путей, нервной системы и др.
Время от времени мы сталкиваемся с некоторыми вопросами, относящимися к нашей планете, на которые еще не найдено ответов. Например, наличие соли в воде океанов. Как она туда попала?
Научное обоснование появлению солёной воды в море было положено работами Эдмунда Галлея в 1715 году. Он предположил, что соль и другие минералы вымывались из почвы и доставлялись в море реками. Достигнув океана, соли оставались и постепенно концентрировались. Галлей заметил, что большинство озёр, не имеющих водной связи с океанами, имеют солёную воду.
Теория Галлея отчасти верна. Вдобавок к ней следует упомянуть, что соединения натрия вымывались из дна океанов на ранних этапах их формирования. Присутствие другого элемента соли, хлора, объясняется его высвобождением (в виде соляной кислоты) из недр Земли при извержениях вулканов. Ионы натрия и хлора постепенно стали основными составляющими солевого состава морской воды.
Но мы не знаем, можем ли мы этим объяснить наличие ТАКОГО огромного количества соли в океанах. Если высушить все океаны, из оставшейся соли можно было бы построить стену высотой 230 км и толщиной почти 2 км. Такая стена смогла бы обогнуть по экватору весь земной шар.
Или другое сравнение. Соль всех высохших океанов по объему в 15 раз больше всего европейского континента!
Обычную соль, которой мы ежедневно пользуемся, получают из морской воды, солевых источников или при разработке залежей каменной соли. Морская вода содержит 3-3,5% соли. Внутренние моря, такие, как Средиземное море, Красное море, содержат больше соли, чем открытые моря. Мертвое море, занимая всего 728 кв. км., содержит примерно 10 523 000 000 тонн соли. В нем столько соли, что утонуть в такой воде практически невозможно, поскольку за счет солей плотность воды увеличилась.
В среднем в литре морской воды содержится около 30 г соли. Залежи каменной соли в различных частях земли образовались многие миллионы лет назад в результате испарения морской воды. Для образования каменной соли необходимо, чтобы испарилось девять десятых объема морской воды; полагают, что на месте современных залежей этой соли находились внутренние моря. Они испарялись быстрее, чем поступала новая морская вода - вот и появились залежи каменной соли.
Основное количество пищевой соли добывают из каменной соли. Обычно к залежам соли прокладывают шахты. По трубам закачивают чистую воду, которая растворяет соль. По второй трубе этот раствор поднимается на поверхность.
В Гонконге морская вода широко используется в сливных системах туалетов. Более чем 90 % из них используют для смыва именно морскую воду в целях экономии воды пресной. Начало этой практике было положено в 1960-х и 1970-х годах, когда добыча запасов пресной воды стало затруднением для жителей бывшей британской колонии.
Морскую воду можно без вреда для здоровья пить в небольших количествах в течение 5-7 дней.
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
“Лицей” г.Арзамас, Нижегородская область
Исследовательская работа для 3 класса "Почему вода в море соленая?"
Выполнила:
ученица 3 ”А” класса
Ильина Наталья
Руководитель:
Перепелова
Марина Алексеевна
г. Арзамас, 2013 г.
Введение. Цель. Задачи. Постановка проблемы. Выработка гипотез.Глава 1. Поиск решения и сбор материала.
- Что такое соль?
Почему море такое соленое?
Почему нельзя пить морскую воду?
Кто так сильно засолил море?
Глава 3. Свойства морской воды.
- Чем полезна морская вода?
- Что такое соленость моря?
Как добывают морскую соль?
- Почему мертвое море одно из самых соленых на Земле?
Правда ли, что соль очищает воздух?
Заключение.
ВВЕДЕНИЕ.
Объект исследования : соленая вода морей и океанов.Цель исследования: Узнать историю появления соли, определить ее свойства, обосновать правомерность существования различных гипотез, провести свои опыты и наблюдения и выяснить, почему вода в море соленая?
Задачи исследования: 1) Прочитать литературу и статьи по теме. 2) Выяснить, что такое соленость моря и как происходит добыча соли. 3) Опытным путем определить свойства соли.
Методы: Сравнение – сравнить свойства соленой и пресной воды. Эксперимент – провести опыты. Анализ – проанализировать полученную информацию. Сопоставление – сопоставить свои гипотезы с гипотезами ученых.
Постановка проблемы.
Именно этот вопрос меня и заинтересовал, когда однажды летом вместе с мамой и папой я отдыхала на море. Собираясь на пляж, папа сказал: “не забудьте взять с собой воды, а то вдруг пить захочется”. Как же так, удивилась я, ведь там целое море воды. Морскую воду пить нельзя, сказала мама, потому что она соленая. Когда мы пришли на берег, я первым делом бросилась к морю, зачерпнула воду ладошкой и попробовала ее. Вода была такой соленой, что даже горчила.
Море было теплым и ласковым. Я села у самой воды и задумалась. Почему же вода в море соленая?
Выработка гипотез.
У меня возникли следующие предположения (гипотезы).
1) Предположим, что вода разрушает камни – минералы, таким образом, в воду попадают минеральные соли.
2) Допустим, что вода из рек и озер попадает в моря вместе с накопленными и раствореными в ней частичками разных солей.
3) А может быть, кто-то его просто посолил, как мама солит бульон?
ГЛАВА 1.
Поиск решения и сбор материала.
А что такое соль и из чего она состоит? Когда проголодавшийся человек садится за стол, а обед еще не готов, он с нетерпением начинает есть хлеб с солью. Никому и в голову не приходит, что из-за этого белого кристаллического порошка, лежащего в обыкновенной солонке, люди когда-то могли сражаться, убивать друг друга, продавать в рабство и кочевать из одной страны в другую. Бывало даже и так, что крупинка соли могла изменить судьбу человека, а несколько крупинок этого удивительного порошка возвращали жизнь умирающему. И в наши дни поваренная соль таит в себе много скрытых, удивительных и далеко не всем известных свойств. Без соли не может жить ни один живой организм. Соль предохраняет продукты от гниения. Она понижает температуру таяния снега и льда. Из соли приготавливается много необходимых лекарств, и соль нужна для производства самых обыкновенных предметов - мыла, стекла, тканей, бумаги и еще многого другого. Поэтому старая русская пословица «Без соли не проживешь» справедлива и в наши дни.Соль имеет кристаллическую решетку. В этом можно убедиться, если поставить чашку с соленой водой в теплое место. Через некоторое время вода испарится, а соль выпадает на дне чашки в виде блестящих кубических кристаллов. Есть такое выражение “вода камень точит”. Много-много лет рисунок 1 бьются волны о берег, капельки воды, вечные странницы и вечные труженицы попадают в одно и то же место, в камне образуется лунка, потом он разрушается. Из разрушенных камней – минералов в воду попадают минеральные соли, и вода становится соленой.
Море, можно сказать, не просто соленое, оно горькое, неприятное на вкус. Ведь недаром люди, терпящие бедствие в открытом море без запаса пресной воды, могут погибнуть от жажды, потому что пить морскую воду невозможно.
Но почему море такое соленое? Ученые думают, что в древнейшие времена, миллионы и миллионы лет назад, когда воды морей скапливались в громадных углублениях суши, они были пресными. Кто же их потом так крепко засолил?
Да все те же капельки воды, вечные странницы и вечные труженицы.
Реки неудержимо стремятся к морю. Все реки земного шара. Они бегут к нему длинными извилистыми путями, они вливаются в озера с одной стороны и вытекают с другой, чтобы продолжить свой бег к морю. К морю! К морю! Почему?
Да потому что уровень морей и океанов всегда ниже уровня суши. И путь воды всегда идет под уклон. Потому-то все реки и текут к морям, растворяют некоторые горные породы и уносят с собой частички разных солей. Но вот подземный ручей вырвался на волю, побежал по земле, попал в речку и смешал с ней свои воды, а в водах этих рек тоже есть соли, потому что река вымывает их из почвы.
А почему нельзя пить морскую воду?
Если мы будем пить морскую воду, то рискуем получить не только расстройство желудка, но и умереть - по причине, обезвоживания организма: чтобы вывести избыточную соль, организм начинает использовать воду из клеток тканей, а это влечёт за собой обезвоживание и гибель. В то же время компрессы, ванны, полоскания и другие процедуры с использованием морской воды помогают излечиться от множества болезней: целебность при наружном применении придаёт высокая концентрация как положительных, так и отрицательных ионов.
Морская вода не пригодна для питья. Но в ней много миллионов лет назад зародилась жизнь. В ней появились первые живые организмы, которые называются микроорганизмами (“микро”, значит маленький). Они росли, изменялись и усложнялись. Многие превратились в удивительных животных и выбрались на сушу. А спустя долгие годы по земле уже ходили первые люди. Этот процесс называется эволюцией. А море зовут колыбелью жизни.Если бы вода в морях и океанах была абсолютно чистой и пресной (такая вода называется дистиллированной), то на земле не было бы ни животных, ни людей.
Кто же мог так сильно засолить море? Конечно, специально никто море не солил. Но в стихах и сказках можно найти упоминание об этом. Одним из примеров является норвежская сказка “Почему вода в море соленая”.
Однажды моряк украл волшебную мельницу, которая могла намолоть все, что пожелаешь. Он взял ее в море на свой корабль и потребовал от мельницы намолоть соли. Когда соли было достаточно, он приказал мельнице остановиться, но не знал волшебных слов. Вскоре соли стало так много, что корабль и мельница опустились на дно моря, а мельница все продолжала молоть соль. Она продолжает молоть ее до сих пор, поэтому море такое соленое… Хорошо, если бы соленость морской воды объяснялась бы так просто, как в этой норвежской сказке.
Но у ученых до сих пор нет единого мнения, почему, же вода в морях и океанах соленая.
ГЛАВА 2.
Наблюдение и эксперименты.
Изучив материал по данной теме, мне захотелось провести свои маленькие эксперименты. Я решила создать свое маленькое море. Налила в стакан воды и бросила щепотку соли. Размешала подобно волнам в море и попробовала. Какой вода стала на вкус? Куда делась соль? Конечно же, соль растворилась, и вода стала соленой. Это и есть простое подтверждение того, что попадая в воду минералы, растворяются, придавая морской воде специфический вкус.рисунок 2
Я провела еще один опыт. Взяла кусочек глины, добавила в него немного земли и песка. Слепила из этого небольшую чашечку. Налила туда немного воды. Так и морская вода, как гигантские чаши, заполняет огромные углубления и впадины в земле. Потом осторожно покачала чашку, как будто море разволновалось. И я увидела, что на дне чашки появилась грязь и песок, а вода стала мутной. Это вода вымывает со стенок и со дна чашки грязь, песок и глину. Таким же образом различные вещества попадают в морскую воду со дна и берегов морей. Проводим третий опыт. Для этого я приготовила перенасыщенный раствор. В теплой воде растворила соль небольшими порциями. Когда соль перестала растворяться, раствор перелила в другую емкость и дала ему остыть. В раствор опустила шерстяную ниточку. Через сутки обнаружился рост солевых отложений. Как интересно, я бросила в воду щепотку мелкой соли, а получили крупные кристаллики. Через неделю у соли выросли красивые кристаллы кубической формы. Вода в стакане испарилась. Стенки и дно стакана покрылись кристаллами соли. Это произошло потому, что насыщенный раствор поваренной соли перемещается по верёвке к нижней её точке за счёт капиллярного эффекта. Сила земного притяжения заставляет жидкость двигаться по верёвке. После того как раствор соли по верёвке поднимается из стакана, он начинает двигаться вниз. За счёт капиллярного эффекта верёвка вытягивает соляной раствор из стакана.
ГЛАВА 3.
Свойства морской воды.
Исследуя данную тему, мне захотелось узнать немного больше о соленой воде. Я стала расспрашивать всех про морскую воду, искать ответы на свои вопросы в журналах и энциклопедиях. И вот что я выяснила.Какой воды на земле больше соленой или пресной? Соленой воды намного больше. Пресной воды мало. Ее запасы находятся в реках и озерах.
Какая вода закипает быстрее соленая или пресная? Это легко выяснить, поставив на огонь две одинаковые кастрюльки с водой. В одной из них воду посолить. Через некоторое время мы заметим, что быстрее закипит пресная вода.
Это объясняется тем, что для нагрева соленой воды до температуры кипения потребуется больше тепла, чем для чистойводы. Быстрее закипит пресная вода. А теперь я положу в обе кастрюльки по маленькой картофелины. Что я вижу! В соленой воде картофель сварился быстрее. Просто соленая вода обеспечивает более высокую температуру, за счет этого быстрее готовится пища.
Можно ли из соленой воды получить пресную питьевую воду?
Это можно проверить с помощью научного опыта.
Нальем в небольшой тазик немного воды и растворим в ней несколько ложек соли. На дно поставим чашку, сверху натянем пленку, а на пленку положим камешек, так, чтобы получилось небольшое углубление, но пленка не касалась чашки. Поставим это приспособление на солнце.
Вода в тазике начнет нагреваться и испаряться. Однако пленка будет задерживать ее, и чистая рисунок 7 питьевая вода по капелькам осядет в чашку. Соль не испаряется – она так и остается на дне тазика.
Еще одна интересная особенность связана с таянием льда из пресной и соленой воды. Я заморозила стаканчики с пресной водой и водный соленый раствор, затем поместила в одинаковые условия для размораживания, и оказалось, что соленый лед растаял быстрее. Соль - химическое соединение натрия и хлора, снижает температуру замерзания воды, мешая её молекулам соединяться и образовывать кристаллы льда. Всем известно, что вода замерзает при 0, а морская вода при -2 градусах Цельсия.Думаю, что все видели – в гололед посыпают дорогу солью и лед тает даже при отрицательной температуре. Почему?
А дело в том, что посыпав лед солью, мы получаем смесь соли и льда в которой лед начинает плавиться. Это происходит потому что температура замерзания этой смеси гораздо ниже.
В какой воде легче научиться плавать? Конечно же, в соленой. Соль повышает плотность воды. Чем больше соли в воде, тем сложнее в ней утонуть. В знаменитом Мёртвом море вода настолько солёная, что человек без всяких усилий может лежать на её поверхности, не боясь утонуть. Проведем еще один опыт.рисунок 9
Чем полезна морская соль? Лечебная сила моря известна с глубокой древности. Еще Гиппократ в 4 веке до н.э. говорил о целебных свойствах морской воды. Морская вода улучшает эластичность кожи, имеет антисептические, противовоспалительные и болеутоляющие свойства, снимает стрессы и повышает жизненный тонус. Благотворно влияет на сердечнососудистую систему, помогает при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, радикулитах, полиартритах, стимулирует обменные процессы в организме.
ГЛАВА 4.
Соленость моря.
Какие элементы входят в состав морской соли?Хотя ученые занимаются исследованием морской воды вот уже более ста лет, ее химический состав до конца еще не изучен. Тем не менее, ученые смогли выделить различные химические вещества, растворенные в солях.В морской соли содержится огромное количество необходимых для здоровья микроэлементов.
- Калий и натрий участвуют в регулировании питания и очистки клетки.
Кальций принимает участие в свертывании крови, формирует клеточные оболочки.
Магний антистрессовый минерал, обладает антиаллергическим действием, недостаток магния ускоряет процесс старения.
Бром успокаивает нервную систему.
Йод регулирует гормональный обмен.
Хлор участвует в образовании желудочного сока и плазмы крови.
Марганец участвует в формировании костной ткани и укрепляет иммунную систему.
Цинк участвует в формировании иммунитета.
Железо участвует в транспортировке кислорода и процессе образования эритроцитов.
Селен предотвращает онкологические заболевания.
Медь препятствует развитию анемии.
Кремний придает эластичность сосудам и укрепляет ткани.
Морская вода существенно отличается от пресной. Если взять и вскипятить воду, взятую, например, из Чёрного, Мёртвого и Средиземного морей, то мы увидим, что закипает она при разных температурах. Эффект от купания в этих морях вызовет не меньшее удивление, так как усилия, которые приходится затратить, чтобы удержаться на плаву, во всех трёх случаях оказываются различными.
В 70-х годах XVII столетия Роберт Бойль выполнил первые достоверные измерения общего содержания солей в воде, взятой с разных глубин океана у побережья Англии, после чего высказал предположение о постоянстве солевого состава морской воды.
солёность , - условная величина. Она отражает вес в граммах всех солей, растворённых в литре морской воды, измеряется в десятых долях процента и обозначается ‰ - промилле.
- речной сток, осадки, испарение, образование и таяние морских льдов;
- жизнедеятельность морских организмов, формирование и трансформация донных отложений;
- дыхание морских организмов, фотосинтез растений, деятельность бактерий.
Именно из-за различий в солёности поверхностных вод Чёрного (17–18‰), Средиземного (36–37‰) и Мёртвого (260–270, а иногда и 310‰) морей их плотность также значительно отличается и плавание в них требует затраты разных усилий. Соль-то и приводит к тому, что температура кипения морской воды превышает 100°C, а температура замерзания - ниже нуля.
А как добывают морскую соль? Способ добычи соли из морской воды был подсказан человеку самой природой. В условиях сухого и жаркого климата происходит быстрое испарение воды и на берегах и дне осаждается соль. Наблюдая процесс солеотложения, человек научился устраивать вспомогательные приспособления для добычи соли там, где климатические условия позволяли это сделать, для чего сооружали бассейны, сообщавшиеся с морем и друг с другом. Сегодня создается сеть бассейнов, расположенных у экологически чистых прибрежных зон. Ограждением служат деревянные борта. Под воздействием солнца и ветра соль выпаривается. Затем собирается вручную. При такой технологии сохраняется природный состав соли. 95 Если всю морскую соль равномерно распределить по поверхности суши, то получится слой толщиной более 150 метров - примерно 45-этажное здание! Можно привести и другое сравнение: если высушить все океаны, то ставшейся соли хватило рисунок 11 на строительство стены высотой 230 км. и толщиной 2 км. Такая стена могла бы обогнуть по экватору весь земной шар. Но соляные пласты могут располагаться и под землей. А на поверхности – в этом случае они образуют соляные озера. Эти залежи возникли на протяжении многих периодов жизни Земли. Источником таких залежей является морская вода, из солей которой образовались и месторождения ископаемых солей, и соляные озера. Таким образом, соляные месторождения – это остатки высохшего древнего океана.ГЛАВА 5.
Откуда берется соль в морях.
Ученые обнаружили несколько источников поступления соли.1. Один из них - это почва. Когда дождевая вода просачивается сквозь почву и камни, она растворяет мельчайшие частички минералов, в том числе соли и входящие в их состав химические элементы. Затем водные потоки уносят их в море. Этот процесс называется эрозией. Конечно, содержание соли в пресной воде очень низкое, поэтому ее невозможно определить на вкус.
2. Другой источник - солеобразующие минералы в глубинах земной коры под океаническим дном. Вода просачивается сквозь трещины в коре, сильно нагревается и выбрасывается обратно, насыщенная растворенными в ней минералами. Глубоководные гейзеры извергают полученную смесь в море.
3. В ходе обратного процесса подводные вулканы выбрасывают в океан огромное количество горячей породы, и таким образом химические элементы попадают в воду. 4.Еще один источник пополнения морей минералами - ветер, который переносит мелкие частицы с земли в море. Благодаря всем этим процессам морская вода содержит практически все известные химические элементы. Но самая распространенная соль - хлористый натрий, или обычная поваренная соль. Она составляет 85 % всех растворенных в морской воде солей, и именно она придает ей соленый вкус.
Почему солевой состав остается постоянным?
Соленость морской воды меняется в разных частях океана и иногда зависит от времени года. Наибольшая соленость среди незакрытых вод отмечается в Красном море и в Персидском заливе, где испарение очень сильное. В морских зонах, которые получают много осадков и огромное количество пресной воды из крупных рек, соленость, как правило, ниже среднего. Низкая соленость наблюдается также в зонах таяния полярных льдов, которые представляют собой замерзшую пресную воду. С другой стороны, когда море покрывается льдом, вода становится более соленой. Но в целом солевой состав морской воды остается на удивление постоянным. В морях скапливается множество солей, потому что испаряется только чистая вода. Все минералы остаются в море. Хотя море продолжает пополняться минералами, содержание солей всегда постоянно - около 35 грамм на литр воды. Почему Мертвое море одно из самых соленых? Мертвое море находиться между Палестинской автономией, Израилем и Иорданией. Оно является третьим после озера Ассаль и Кара-Богаз-Гол озером в мире по солености. Реки, впадающие в Мертвое море, несут растворенные соли и другие минералы. Поскольку берег Мертвого моря - самое низкое место на поверхности суши, вода в этом море расходуется только на испарение, из-за чего летом его уровень может понижаться на 25 миллиметров в день. В связи с этим, содержание соли в верхних слоях воды достигает примерно 30 процентов, что почти в десять раз выше, чем в Средиземном море. Так как с повышением солености плотность воды увеличивается, купающиеся, словно поплавки, плавают на поверхности. И им не нужен надувной матрас, чтобы, лежа на спине, читать газету. Но самое соленое озеро на нашей планете – это озеро Ассаль. Его соленость – 35%.Озеро Ассаль расположено в центральной части Джибути, в пустыне Данакиль. Озеро имеет размеры 16х6 км и расположено на 153 м ниже уровня моря. Озеро Ассаль - самая низкая точка Африки. Правда ли, что с оль очищает воздух?
Как показало одно исследование, загрязнение воздуха препятствует выпадению осадков из облаков, находящихся над поверхностью суши. Однако загрязненные облака над океаном гораздо быстрее дают дождь. Это объясняется наличием в воздухе кристалликов соли из брызг морской воды.
Капельки воды, которые осаждаются на загрязненных частицах, слишком малы, чтобы стать дождевыми каплями, и поэтому остаются в облаке. Кристаллики же морской соли служат ядрами конденсации, притягивая мельчайшие водяные капельки и образуя более крупные. Так на землю проливается дождь, который очищает атмосферу от загрязнения.
ГЛАВА 6.
Выводы:
Изучив материал по теме, и проведя ряд экспериментов, я пришла к выводу, что две первые мои гипотезы подтвердились полностью, а третья не имеет научного обоснования. Я выяснила, что вода в море соленая либо из-за того, что вода разрушает камни, либо потому, что все реки бегут к морям, растворяя некоторые горные породы, и уносят с собой частички разных солей. Одни ученые считают, что соль в море принесли реки. Вода – сильнейший растворитель, способный разрушить любую породу на земной поверхности. Реки сносят растворенные водой примеси в моря и океаны. Вода из океана испаряется и опять возвращается на землю, продолжая свой вечный круговорот. А растворенные соли остаются в морях.
Другие ученые опровергают эту версию, утверждая, что вещества, растворенные в морской воде, были вымыты текучими водами из магматических пород. Таким образом, у ученых до сих пор нет единого ответа на вопрос: Почему вода в море соленая?
В ходе исследования выдвинутые гипотезы в основном подтвердились. Благодаря исследованию я узнала много нового и интересного. Надеюсь, что полученные знания пригодятся мне в школе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Сегодня существует две основных версии ответа на вопрос “Почему вода в море соленая?“ Одна из них традиционная, другая – современная. Традиционно считалось, что вода в море солёная , потому что соль в море приносят реки, вымывая её из горных пород, по которым проходит их русло. В речной воде, тоже есть соль, только её в 70 раз меньше, чем в морской. Ежегодно реки добавляют в Мировой океан одну шестнадцатимиллионную часть соли от его общего объёма.
Морская вода постоянно испаряется (а соли остаются в море!), затем снова возвращается в виде осадков на сушу, попадает в реки, опять обогащается солью горных пород,
рисунок 13 которую реки выносят в море. Неудивительно, что за миллионы лет такого круговорота воды в природе Мировой океан изрядно «просолился». Этот ответ на вопрос, почему вода в море солёная , объясняет и большое количество соли в озёрах, которые не имеют стока. Но он не объясняет, почему соли в морской и речной воде имеют разный химический состав (а это именно так!). Поэтому возникла, другая, более современная гипотеза, почему вода в море солёная . Согласно современной гипотезе морская вода была солёной изначально, так как первичный океан на Земле – это конденсат газов вулканических извержений. В состав этих газов входит вода и много химических элементов и среди них так называемые «кислые дымы», состоящие из хлора, фтора, брома и инертных газов. Проливаясь кислотными дождями на поверхность Земли, продукты вулканических извержений вступали в химическую реакцию с твёрдыми породами, в результате которой образовывался соляной раствор.В настоящее время учёные сошлись во мнении, что обе эти гипотезы,
почему вода в море солёная , имеют право на существование и взаимно дополняют друг друга. Несмотря на различные гипотезы, появление соли в морской воде, к измерению уровня солености - единый подход. Соленость воды – это содержание в граммах всех минеральных веществ, растворенных в одном килограмме воды. В 1 литре морской воды растворено около 35 грамм соли.95Список литературы.
1. Детский журнал. Истории об окружающем мире для детей. Приключения Капельки. Редактор Ю.А.Майоров. №8 2010. 2. Журнал. Планета Земля. № 3 2008. Статья. Соленость моря. Что это такое? Доктор географических наук Д.Я.Фащук. 3. Журнал. Мир вокруг нас. № 5 2006. Статья. Удивительные свойства воды. В.Головнер, М.Аромштам. 4. Толковый словарь русского языка/ Сост.М.С. Лапатухин, Е.В.Скорлуповская, Г.П.Снетова; Под ред. Ф.П.Филина. – М.: Просвещение, 1997. 5. Энциклопедия для любознательных. Отчего и почему? Редактор Т.Фролова. М.: Махаон, 2008. 6. Свои собственные наблюдения и эксперименты. 7. Почемучка 2009.Познавательные опыты для детей. 8. Сборник. Сказки народов мира. 1988. Норвежская сказка. Почему вода в море соленая? 9. Сборник стихов. Море. Стих. Почему вода в море соленая? 10.Журнал. Вокруг света. №7 1999. Статья. Почему вода в море соленая – две гипотезы. 11.Журнал. Вокруг света. №3 1997. Статья. Соленая и пресная вода. 12. Газета. Здоровый образ жизни. №4 2010. Полезные свойства соленой воды. 13. Моря и океаны. В.Г. Богоров, Санкт-Петербург, 1996.Изучение вопроса
Научное объяснение появлению солёной воды в море было положено работами Эдмунда Галлея в 1715 году. Он предположил, что соль и другие минералы вымывались из почвы и доставлялись в море реками. Достигнув океана, соли оставались и постепенно концентрировались. Галлей заметил, что большинство озёр, не имеющих водной связи с океанами, имеют солёную воду.
Теория Галлея отчасти верна. Вдобавок к ней следует упомянуть, что соединения натрия вымывались из дна океанов на ранних этапах их формирования. Присутствие другого элемента соли, хлора, объясняется его высвобождением (в виде хлороводорода) из недр Земли при извержениях вулканов. Атомы натрия и хлора постепенно стали основными составляющими солевого состава морской воды.
Первая теория
Первая теория основана на том, пресная вода такая же соленая, как и морская, однако концентрация соли в ней в семьдесят раз ниже. Свободную от солей воду можно получить только в лабораторных условиях методом дистилляции, в то время как природные жидкости никогда не были и не будут очищены от химических составляющих и микроорганизмов.
Все примеси, которые растворяются, а затем вымываются водой из рек и ручьев, неизбежно оказываются в водах Мирового океана. Затем вода испаряется с его поверхности и превращается в дождь, соль же становится частью ее химического состава. Этот цикл непрерывно повторяется вот уже два миллиарда лет, поэтому нет ничего удивительного в том, что за это время Мировой океан стал настолько богат солями.
Сторонники данной теории приводят в доказательство не имеющие стока соленые озера. Если бы вода изначально не имела в своем составе достаточного количества хлорида натрия, они были бы пресными.
Морская вода обладает одним уникальным свойством: она включает в себя практически все существующие химические элементы, в том числе магний, кальций, серу, никель, бром, уран, золото и серебро. Общее их количество приближается к шестидесяти. Однако самый высокий показатель приходится на долю хлорида натрия, так же известного, как поваренная соль, который и отвечает за вкус морской воды.
И именно химический состав воды стал камнем преткновения этой гипотезы. Согласно исследованиям, морская вода содержит высокий процент солей соляной кислоты, а речная – солей угольной кислоты. Вопрос о причине подобных различий до сих пор остается открытым.
Вторая теория
Вторая точка зрения основывается на предположении о вулканической природе океанских солей. Ученые считают, что процесс образования земной коры сопровождался повышенной активностью вулканов, в результате которой газы, насыщенные парами фтора, бора и хлора преобразовывались в кислотные дожди. Из этого можно сделать вывод о том, что первые моря на Земле содержали огромный процент кислоты.
В таких условиях не могли зародиться живые организмы, однако в дальнейшем кислотность океанской воды существенно снизилась, и произошло это так: кислая вода вымывала из базальта или гранита щелочи, которые затем трансформировались в соли, нейтрализующие океанскую воду.
Со временем вулканическая активность существенно ослабела, и атмосфера начала постепенно очищаться от газов. Состав морской воды тоже перестал изменяться и пятьсот миллионов лет назад пришел в стабильное состояние.
Однако и в наши дни соленость воды контролируется большим количеством подводных вулканов. Когда они начинают извергаться, минералы, входящие в состав лавы, смешиваются с водой, повышая общий уровень соли. Но, несмотря на то, что в Мировой океан каждый день попадает новая порция разнообразных солей, его собственная соленость остается неизменной.
Возвращаясь к вопросу о карбонатах, исчезающих из пресной воды при ее попадании в моря, стоит добавить, что эти химические вещества активно используют морские организмы для формирования раковин и скелетов.
Почему в морях вода соленая постоянно и этот состав не меняется?
Морская вода разбавляется дождями и впадающими реками, однако от этого она не становится менее соленой. Дело в том, что многие элементы, входящие в состав в морской соли, поглощают живые организмы. Коралловые полипы, ракообразные и моллюски впитывают из соли кальций, так как он им необходим для построения раковин и скелетов. Водоросли диатомеи впитывают двуокись кремния. Микроорганизмы и другие бактерии поглощают растворенные органические вещества. После того как организмы умирают или их поглощают другие животные, минералы и соли в их телах снова возвращаются на морское дно в виде останков или остатков распада.
Морская вода может быть соленой и меняться в зависимости от времени года, а также климата. Наиболее высокий уровень солености отмечается в Красном море и в Персидском заливе, так как там жарко и происходит интенсивное испарение. В морских водах, в которые попадает много осадков и большой объем пресной воды из крупных рек, соленость гораздо ниже. Наименее соленые моря и океаны возле полярных льдов, так как они тают и разбавляют море пресными водами. Но в то время, как море покрывается коркой льда, уровень соли в воде повышается. Но в целом показатели соли в составе морской воды остаются постоянным.
Самые соленые моря
Первое место по солености занимает уникальное Красное море. Есть несколько причин, почему это море такое соленое. Из-за расположения над поверхностью моря выпадает низкий уровень осадков, а испаряется воды гораздо больше. В это море не впадают реки, оно пополняется благодаря осадкам и водам Аденского залива, которые тоже содержат много соли. В Красном море постоянно перемешивается вода. В верхнем слое воды происходит испарение, соли опускаются на морское дно. Поэтому содержание соли значительно повышается. В этом водоемы были обнаружены удивительные горячие источники, температура в них поддерживается от 30 до 60 градусов. Состав воды в этих источниках неизменный.
Из-за отсутствия впадающих рек в Красное море не попадает грязь и глина, поэтому вода здесь чистая и прозрачная. Температура воды составляет 20-25 градусов круглый год. Благодаря этому в водоеме живут уникальные и редкие виды морских животных. Некоторые считают Мертвое море наиболее соленым. Действительно его вода содержит большое количество соли, из-за этого в нем не могут жить рыбы. Но данный водоем не имеет выхода в океан, поэтому его нельзя назвать морем. Будет правильнее считать его озером.
О целебных свойствах морской воды и о том, что сегодня мы называем талассотерапией, знали ещё древние греки – они вообще были сведущи в науках и весьма интересовались медициной. Знаменитый Гиппократ назначал своим пациентам много морских процедур, но потом прошло много веков, прежде чем люди вспомнили о целительной силе морской воды – немецкие врачи стали лечить ею больных только в XVIII веке.
Потом врачи стали часто назначать морские купания – в XIX веке, как известно, их применяли при лечении любых заболеваний, отправляя пациентов к морю, что бы у них ни заболело – и многие действительно выздоравливали.
Кстати, плавать большинство горожан научились тогда же: до того, как стали применять морское лечение, люди не понимали, зачем нужно уметь плавать, если ты не моряк, и в результате тонули, попадая в воду – при кораблекрушении или в других подобных ситуациях. Когда учёные говорят, что мы «вышли из воды», то обычно вспоминается теория Дарвина, и некоторые относятся к этому скептически, но оказывается, по составу морская вода близка к плазме крови человека – возможно, поэтому многих из нас так тянет к морю.
Непригодность морской воды для питья
Морская вода непригодна для питья из-за высокого содержания солей и минеральных веществ, для выведения которых из организма требуется воды больше, чем её выпитое количество. Однако после опреснения такую воду можно пить.
В 1950-х годах французский врач и путешественник Ален Бомбар экспериментально доказал, что морскую воду можно без вреда для здоровья пить в небольших (порядка 700 мл/сутки) количествах в течение 5–7 дней. Распреснённая морская вода соленостью в 3-4 раза ниже океанической (не более 8–11 промилле) в некоторых заливах, лагунах, эстуариях, куда впадают крупные реки, таких морях, как Азовское, Балтийское, Каспийское, намного менее вредна, чем океаническая, и может понемногу применяться для питья и выживания в чрезвычайных ситуациях. Аналогичное достигается, если разбавить океанскую воду пресной как минимум в соотношении 2:3.
Состав морской воды
В химическом составе морской воды содержатся такие важные элементы, как калий, кальций, кислород, водород, углерод, магний, йод, хлор, фтор, бром, сера, бор, стронций, натрий, кремний. Минеральные вещества, которые растворены в морской воде, представлены в ней в форме ионов, из-за чего морская вода – это по своей сути слабый ионизированный раствор, имеющих высокую электропроводимость и обладающий слабощелочной реакцией. Для морской воды характерны такие свойства слабых растворов, как пониженная теплоемкость, повышенная точка кипения и пониженная температура замерзания. Плотность морской воды выше, чем пресной.
Влияние морской воды на организм
Рассмотрим чуть подробнее, как влияют некоторые морские минералы на организм человека :
- Хлорида натрия в морской воде столько, сколько нужно здоровому человеку , поэтому и поддерживается в норме кислотно-щелочной баланс, когда мы купаемся в море, а кожа омолаживается и укрепляется.
- Кальций избавляет нас от депрессии, улучшает состояние соединительных тканей, защищает от инфекции, помогает заживлять ранки и порезы, нормализует свёртываемость крови; магний устраняет отёки, расслабляет мышцы, улучшает обмен веществ, снимает нервозностьи раздражительность, предупреждает развитие аллергии.
- Успокаивающим действием обладает и бром , а сера ликвидирует возбудителей грибковых заболеваний и оказывает благотворное воздействие на кожу в целом.
- Хлор участвует в процессах образования плазмы крови и желудочного сока ; калий очищает клетки и регулирует их питание; йод возвращает молодость клеткам кожи, снижает повышенный холестерин в крови, нормализует уровень гормонов и очень помогает нашему мозгу: не зря специалисты считают, что для развития умственных способностей ребёнок должен получать достаточно йода.
- Цинк предупреждает развитие опухолей , поддерживает половые железы и формирует иммунную защиту организма; укрепляет иммунитет и марганец, и он же принимает активное участие в образовании костной ткани.
- Медь, как и железо, предупреждает анемию ; железо к тому же транспортирует кислород во все уголки нашего организма; селен поддерживает здоровье клеток, предупреждая возникновение онкологии; кремний укрепляет структуру всех тканей и позволяет сосудам долго оставаться эластичными.
Именно по причине того, что морская вода так благотворно влияет на организм, специалисты рекомендуют в течение нескольких часов после купания не смывать её с кожи – конечно, если кожа не слишком чувствительна и это не вызывает раздражения.
Вода охватывает большую площадь нашей планеты. Подавляющее большинство этой воды является частью морей и океанов, поэтому она соленая и неприятная на вкус. Согласно серверу «Ocean Service» , 3,5% океанов состоят из хлорида натрия или кухонной соли. Это – тонны соли. Но откуда она берется и, следовательно, почему море соленое?
Важно знать!
В течение 4 млрд. лет дождь поливает землю, дождевая вода проникает в скалы, откуда находит свой путь в . Она несет с собой растворенную соль. В ходе геологической истории содержание соли в море постепенно увеличивается. Балтийское море, из-за низких температур воды, содержит в 8 раз меньше соли, чем, например, Персидский залив. Если бы вода из всех океанов сегодня испарилась, оставшаяся соль сформировала бы по всему миру когерентный слой высотой 75 м.
Откуда берется соль в море?
Да, часть соли попадает в воду непосредственно с морского дна. На дне есть целый ряд солесодержащих камней, из которых соль проникает в воду. Часть хлорида натрия также поступает из вулканических клапанов. Однако, по словам ВВС, большая часть соли поступает с материка. Поэтому, хлорид натрия из суши – это основная причина, почему море соленое.
Каждый килограмм морской воды содержит в среднем 35 г соли. Большинство из этого вещества (около 85%) представляет собой именно хлорид натрия, известную всем кухонную соль. Соли в моря поступают из нескольких источников:
- Первый источник – выветривание скал на материке; когда камни промокают, из них смываются соли и другие вещества, которые реки несут в моря (точно такое же действие оказывают скалы на морском дне);
- Другим источником являются взрывы подводных вулканов – вулканы выпускают лаву в воду, которая реагирует с морской водой и растворяет в ней некоторые вещества.
Вода также проникает в трещины, которые лежат глубоко на дне океана в районах т.н. срединно-океанических хребтов. Здесь камни горячие, часто на дне есть лава. В трещинах вода нагревается, благодаря чему растворяет значительное количество солей из окружающих пород, которые проникают в морскую воду.
Хлорид натрия является наиболее распространенной солью в морской воде, потому что она максимально растворима. Другие вещества растворяются хуже, поэтому в морях их не так много.
Особыми случаями являются кальций и кремний. Реки приносят в океаны большое количество этих двух элементов, но, несмотря на это, в морской воде их мало. Кальций «подбирают» различные водные животные (кораллы, брюхоногие и двустворчатые моллюски) и встраивают их в свои резервуары или скелеты. Кремний, в свою очередь, используют микроскопические водоросли для создания клеточных стенок.
Солнце, освещающее океаны, вызывает испарение большого количества морской воды. Однако выпаренная вода оставляет всю соль. Благодаря этому выпариванию соль в море концентрируется, вследствие чего вода становится соленой. В то же время, на морском дне осаждается некоторая соль, которая поддерживает баланс солености воды – в противном случае, море с каждым годом становилось бы все более соленым.
Соленость воды или содержание соли в воде варьируется в зависимости от положения водного ресурса. Наименее солеными являются моря и океаны у северных и южных полюсов, где солнце не сияет так сильно, и вода не испаряется. Кроме того, соленая вода разбавляется таянием ледников.
Напротив, море около экватора испаряется больше из-за повышенных температур, которые преобладают в этой местности. Этот фактор не только является ответом на вопрос, почему море соленое, но и отвечает за повышенную плотность воды. Этот процесс характерен для некоторых крупных озер, которые в его ходе становятся солеными. Примером является , где вода настолько соленая и плотная, что люди могут спокойно лежать на ее поверхности.
Указанные выше факторы – это причины солености морской воды, как их понимают ученые на современном уровне научных знаний. Однако есть несколько нерешенных вопросов. Неясно, например, почему разные соли встречаются повсюду в мире практически в тех же пропорциях, хотя соленость отдельных морей значительно различается.
Правдивы ли эти гипотезы?
Конечно, ни одна гипотеза не является полностью верной. Морская вода формировалась в течение очень долгого времени, поэтому у ученых нет достоверных доказательств о причинах ее солености. Почему все указанные гипотезы можно опровергнуть? Вода вымывает землю, где нет столь высокой концентрации соли. В геологические эпохи соленость воды изменялась. Содержание соли также зависит от конкретного моря.
Вода воде рознь – соленая вода имеет разные свойства. Морская – характеризуется соленостью около 3,5% (1 кг морской воды содержит 35 г соли). Соленая вода имеет разную плотность, варьируются и точки замерзания. Средняя плотность морской воды составляет 1,025 г/мл, замерзает она при температуре -2°С.
Вопрос может звучать иначе. Как мы знаем, что вода в море – соленая? Ответ простой – каждый может легко попробовать ее «на вкус». Поэтому всем известен факт солености, но точная причина такого явления остается загадкой.
Интересный факт! Если вы посетите Сан-Карлес-де-ла-Рапита и отправитесь в бухту, вы увидите белые горы, сформированные из соли, добытой из морской воды. Если добыча полезных ископаемых и торговля соленой водой будут успешными, то в будущем, гипотетически, море рискует стать «пресноводной лужей»…
Двойное лицо соли
На Земле существуют огромные запасы соли, которые могут быть извлечены из моря (морская соли) и из шахт (каменная соль). Было научно доказано, что кухонная соль (хлорид натрия) является жизненно важным веществом. Даже без точных химических и медицинских анализов и исследований людям с самого начала было ясно, что соль является очень ценным, полезным и поддерживающим веществом, которое и им самим, и животные позволяет выживать в мире.
С другой стороны, чрезмерная соленость вызывает снижение плодородия почвы. Она не позволяет растениям получать минералы в корни. В результате чрезмерной солености почвы, например в Австралии, широко распространено опустынивание.
