海水化学

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  海水化学汉语拼音:Haishui Huaxue;英语:Sea Water Chemistry),研究海水的组成、性质、变化和应用的科学,是海洋化学的重要组成部分。

  海水的化学组成包括了水、无机物和有机物等。海洋中的水是与地球的形成紧密联系在一起的。在地球形成过程中,地球被加热,其主要组成矿物的水合物慢慢分解,水会离球心上移,向地表层供水,聚集在地球表面。地壳温度是不均匀的,水在低温部分凝聚,最后形成海洋。地球固化壳一旦形成海洋,其温度就不会上升到水沸点以上。地壳的不均匀性,对原始海洋的流动起了重要作用。目前地球表面的水量约为2×1024克。

  海水中的挥发性物质F、Cl2、Br、I、B、S、C、Ar等,它们在海水中的含量远比从岩石中渗出的要多,这可能是火山、海底热泉等作用之故。它们以H2O、HCl、H2、CO2、SO2、N2、H2S和Ar等物种形式逸出。由此可见,海洋中的气体及其化学物种与海洋中的挥发性物质,以及海洋中的主要阴离子(Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、F-、PO43-等)都同出一源。

  海水中主要的阳离子,是水与岩石接触、风化,岩石变成碎屑,经溶解–沉淀作用、交换–吸附作用等而被河川带入海洋。通过海洋生物地球化学过程,海洋中不断的沉淀–溶解、矿化作用或成岩作用等一系列的二次过程,在海洋发育过程中反复地运动着,海洋由原始海水演化成现代海水。

  海水盐度是海水含盐量的一种标度。基于海水中主要溶解成分恒比定律,同时也用海水氯度来作为海水含盐量的另一种标度。它们的最初定义分别为:氯度是在1,000克海水中,将溴和碘被氯置换后,所含氯的总克数,以Cl‰表示;盐度是在1,000克海水中将所有的碳酸盐转变成氧化物,所有的溴和碘被当量氯所置换,一切有机物均已完全氧化后所含全部固体物质的总克数,以S‰表示,或简化为S。几十年来,氯度和盐度的测定曾有不断的改进。

  海水中常量元素之间的相互作用,可用L.G.西伦、R.M.加勒尔斯和M.E.汤普森的《海水化学模型》表征。海水中的常量元素和海水微量元素包含有80多种化学元素。其中水资源和海水淡化、食盐、氯化钾和镁盐制品、溴和溴系列精细化工产品,以及传统的酸碱工业等,组成了现代海盐工业,仍然是现代化学工业的重要组成之一。