海水中有多少种化学元素？
畅游在大海中几乎是每个都十分向往的：湛蓝的天空，清凉的海水，起伏的波浪，使你置身于蓝天碧海之间，顿时忘却了暑热的烦恼，放松了紧张的神经。可是，如果你是第一次在大海里游泳，一定要注意掌握好海浪起伏的规律，否则一个浪花袭来就会呛水。如果真呛到水了，你的第一反应肯定是，海水怎么又苦又咸？
海水之所以苦咸，是因为海水溶解着大量化学物质，其中除了我们平常食用的食盐氯化钠之外，还有氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸镁等。科学家们发现，在目前世界上已发现的92种天然元素中，有80多种都能在海水中找到。
为了更深入地研究和开发海洋，科学家们早在200年前就开始对海水中存在着的物质开始了研究，并获得了不小的收获。
科学家经过研究发现，除了构成水的元素——氢和氯之外，海水溶解着的物质几乎都是由11种元素组成的。巧的是，这些元素的含量与海水的重量相比，均大于1毫克/千克。也就是说，在1吨海水中，它们的含量都大于1千克。因而这11种元素被称为海水的主要溶解成分，它们都属于微量元素。
根据这些元素在海水的中含量由大到小排列，它们依次为：氯（Cl）、钠（Na）、镁（Ng）、硫（S）、钙（Ca）、钾（K）、溴（Br）、碳（C）、锶（Sr）、硼（S）和氟（F）。
需要明白的是，这些元素在海水中的存在形式并不都是物质分子。它们大多以离子的形式存在，其中金属元素钠、镁、钙、钾、锶以阳离子的形式存在；非金属离子氯根、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴根和氟根以阴离子形式存在；只有硼酸这一元素是以分子的形式存在海水中。
1819年，英国科学家马塞特投入实践中，他首先对取自大西洋、北冰洋、波罗的海、黑海和黄海的14个水样进行分析后，得出镁、钙、钠、氯和硫酸根5种离子之间的比例呈现一定的规律性。1884年，英国科学家迪特马尔对世界主要大洋和海区的不同深度采集的77个水样品进行分析后，又进一步补充和完善了海水主要溶解元素的比例关系。
20世纪60年代中期，英国某研究所对世界各大洋及相关海区不同深度的海水洋品进行测定，并得出海洋表层水、中层水和深层水中主要溶解成分的含量。1975年，科学家们对海水中主要溶解成分进行了一次全面性的总结。
大量的实验证明，在世界各大洋的海域，尽管海水的含盐量会随着海域的不同和海水的深浅而发生变化，但在含量方面，海水的主要元素之间的比例关系却近乎恒定。因此，人们在分析海水的主要化学成分时，只要测定出其中任何一种主要成分的含量，不仅能够得出海水的盐度，而且还可以计算出其他主要元素的含量，如此一来，大大省去了海水分析工作的繁琐程序。海水主要元素之间这种特定的关系，人们把它称作海水的相对比例定律。
这时或许你会问，海水的主要元素之间为什么会出现这一恒定比例关系，会不会发生变化？
之所以会出现这种关系，一是由于这些元素在海水中的变化性很小，其性质较为稳定；另一点是由于海水总是处于运动中，海水已经过了上万次的“搅拌”，混合得已相当充分。但是，并不是所有海域都具备这一特性，例如在近海及河口区，由于大陆河流的影响，河水中的大量物质堆积在海洋中，而使局部海水中的钙离子、硫酸根和碳酸氯根离子要大于正常海水中该元素的含量。在某些生物生长繁茂的水域，其生物在繁殖过程中吸收钙和锶，因而这些水域中的上层钙和锶要少于下层的含量。总之，这一问题要灵活一点来看待。
中科雷鸣
2024-11-08 广告
