Стаття до проекту

1. Чому вода в морі солона?
«Вода морська гірка, і пити її не можна» – писав в одному зі своїх
похмурих віршів («Відьма») поет К. Бальмонт … Дійсно, в ній розчинено
стільки солей, що вона здається навіть не солоною, а гіркою … чому?
Вода – один з найбільш сильних розчинників. Вона здатна розчинити і
зруйнувати будь-яку гірську породуна поверхні землі. Потоки води, струмочки
і краплі поступово руйнують граніт і камені, при цьому відбувається
вилуговування з них легкорозчинних складових частин. Ні одна міцна порода
не зможе протистояти руйнівному впливу води. Це процес довгий, але
невідворотний. Солі, які вимиваються з гірських порід, надають морській воді
гірко-солоний смак.
Сольовий склад морської води
Морська вода – вода морів та океанів. В середньому, солоність
Світового океану складає близько 3,47%, з коливанням від 3,4 до 3,6 %. Це
значить, що в кожному літрі морської води розчинено 35 грамів солей (в
основномуце натрій хлорид). Якщо припустити, що вся соль являє собою NaCl,
то його кількість буде складати 0,6 моль в 1 літрі води.
Середній вміст солей у морській воді близько 35‰, температура
замерзання 1,91°С, густина 1020 кг/м³. Хімічний склад морськоїводипостійний
– 99,99 % за масою сольового складу припадає на йони Na+ – 10,7‰, K+ –
0,39‰, Ca2+ – 0,42‰, Mg2+ – 1,30‰, SO 2
4 – 2,70‰, Cl− – 19,35‰, Br− – 0,06‰,
CO 2
3 – 0,07‰. При цьому 85% солей у морській воді складає NaCl, у значних
кількостях присутні: MgCl2, MgSO4, CaSO4, NaBr, а також розчинені гази та
органічні речовини (1-5 мг/л). Деякі солі попали туди з підводних вулканів, але
більшість все ж зобов’язані своїм походженням гірським породам, що
складають земну кору. У процесі вивітрювання солі, що містяться в породах,
потрапляли в ріки і неслися в моря. При випаровуванні морської води в ході
кругообігуводи, що ніколи не припиняється в природі, солі нагромаджувалися,
поступово досягши своєї нинішньої концентрації.

2. Внаслідок високої концентрації хімічних компонентів і величезного їх
сумарного вмісту у водах Світового океану, морськаводавикористовується для
отримання багатьох хімічних сполук. Наприклад, у країнах жаркого клімату
(КНР, Японія, Індія, Австралія, ін.) упарюванням за рахунок сонячного тепла
отримують 30-40 % світового видобуткукухонної солі. В перспективі, з появою
нових технологій, з морської води можливе вилучення ряду цінних корисних
копалин. Морська вода містить в розчиненому вигляді практично всі елементи
періодичної таблиці хімічних елементів. Розподіл солей за глибиною загалом
постійний, в нижніх горизонтах зростає вміст розчиненої вуглекислоти,
внаслідок чого в глибинних ділянках осад карбонату кальцію розчиняється.
Різка зміна складу водиза глибиною спостерігається в Чорномуморі за рахунок
двох потоків через Босфор і дії сульфатредукуючих бактерій, що приводить до
накопичення сірководню (до 14 мг/л).
Наукові гіпотези, що пояснюють солоність морської води
Наукове обґрунтування появи солоної води в морі було покладено
роботамисера Едмонда Галлея в 1715 році. Він висунув гіпотезу, що сіль й інші
мінерали вимивалися із ґрунту й доставлялися в море річками. Досягши океану,
солі залишалися й поступово концентрувалися. Хеллі помітив, що більшість
озер, що не мають водного зв'язкуз океанами, мають солону воду. Теорія Хеллі
почасти вірна. Доповнюючи її, варто згадати, що натрій вимивався із дна
океанів на ранніх етапах їхнього формування. Присутність іншого елемента
солі – Хлору, пояснюється його вивільненням (у вигляді хлоридної кислоти) з
надр Землі при виверженнях вулканів. Натрій і Хлор поступово стали основою
сольового складу морської води (85 % від всіх солей).
Інша гіпотеза належить відомому геохіміку О.П. Виноградову
(середина ХХ ст.). Він вважав, що суміш пари і води з газами при дегазації
мантії Землі, була вже в початковий період формування океану порівняно
схожоюз сучасною. Томуокеанічна вода завжди мала певну солоність і не була
прісною. У подальшому на склад вод океану впливало багато атмосферних і

3. континентальних процесів. Близько 200 млн років тому, наприкінці палеозою
(за даними досліджень складу проб, відібраних з давніх висохлих морів)
хімічний склад води океану, в основному, сформувався і став близьким до
сучасного.
На сьогоднішній день існує дві гіпотези, які пояснюють солоність
морської води.
Гіпотеза перша. Всі домішки, розчиненіводою, зносяться струмками і річками
в моря та океани. Річкова вода теж солона, тільки солей в ній в 70 разів менше,
ніж у морській воді. Вода з океанів випаровується і знову повертається на
землю у вигляді опадів, а розчинені солі залишаються в морях та океанах.
Процес "поставки" солей у моря річками триває вже більше 2 млрд. років – час,
достатній, щоб "засолити" весь Світовий океан.
Морськавода містить у собімайже всі елементи, що існують в природі.
В ній є Магній, Кальцій, Сульфур, Бром, Йод, Флуор, у невеликій кількості
містяться Купрум, Нікель, Станум, Уран, Кобальт, Аурум та Аргентум. Хіміки
знайшли в морській воді близько 60 елементів. Але найбільше в морській воді
міститься натрій хлориду, або кухонної солі, ось тому вона і солона. На користь
цієї гіпотези говорить той факт, що озера, які не мають стоку, о – теж солоні.
Таким чином виходить, що спочатку вода в океанах була менш солона, ніж
зараз. Але ця гіпотеза не пояснює відмінності в хімічному складі морської і
річкової води.
Гіпотеза друга. Згідно цій гіпотезі, вода в океані була солоною спочатку, і
виною тому зовсім не річки, а вулкани. Прихильники другої гіпотези вважають,
що в період утворення земної кори, коли була дуже висока вулканічна
активність, вулканічні гази, що містять пари хлору, брому та фтору,
проливалися кислотними дощами. Таким чином, перші моря на Землі були
кислими. Вступаючи в хімічну реакцію з твердими породами (базальтом,
гранітом), кисла вода океанів витягала з гірських порід лужні елементи –
магній, калій, кальцій, натрій. Утворились солі, які нейтралізували морську
воду – вона стала менш кислою.

4. По мірі зниження вулканічної активності атмосфера очищалася від
вулканічних газів. Склад океанської води стабілізувався приблизно 500 млн.
років тому – вона стала солоною. Але куди ж зникають карбонати з річкової
води, потрапляючи в Світовий океан? Їх використовують живі організми – для
побудови раковин, скелетів і т. д. А ось хлоридів, які переважають в морській
воді, вони уникають.
У даний час вчені зійшлися на тому, що обидві ці гіпотези мають право на
існування, і не спростовують, а взаємно доповнюють один одного.
Фактори, що впливають на солоність води
Якщо взяти всю сіль, яка міститься в морській воді, і вкрити нею
землю, то утворився б шар заввишки 150 метрів, а це майже 45-поверховий
будинок. Тож звідки береться в океані, куди впадає безліч прісноводних рік,
така велика кількість солі? Вчені перераховують ряд факторів.
Насамперед дощова вода, просочуючись крізь гірські породи й верхній
шар ґрунту, розчиняє невелику кількість мінеральних солей. Потім та вода
потрапляє в ріки і так дістається до морів і океанів. Цей процес називається
ерозією. Однак річкова вода прісна на смак, оскільки концентрація солей у ній
зовсім незначна.
Крім того, океанічне дно вкрите шаром осадових порід, до складу яких
входить багато неорганічних речовин. Вода крізь тріщини в дні океану
просочується в надра землі. Там вона нагрівається до високої температури і під
тиском разом з розчиненими в ній мінералами виривається на поверхню. Саме
такі гідротермальні виливи, або підводні гейзери, підвищують солоність
морської води.
Щось подібне відбувається, коли підводні вулкани викидають в океан
велику кількість розжарених гірських порід, з яких вивільняється чимало
неорганічних речовин.
Ще один фактор, який впливає на солоність моря — це вітер. Він
переносить з суші велику кількість мінерального пилу.

5. Розподілсолоностіповерхневих водних мас Світового океану має певні
закономірності. На екваторі солоність поверхневих вод знижена, вона
підвищується до субтропічних широт і знов зменшується до полюсів, сягаючи
значень у 35‰ в помірних широтах. Такий широтний розподіл порушуються
морськими течіями: холодні течії виносять з приполярних зон до помірних
широт воду з пониженою солоністю, навпаки, теплі течії несуть до помірних
широт більш солону воду. На екваторі на місце вод, що були знесені морськими
течіями, повільно підіймаються з глибини холодні води. В свою чергу вони,
прогрівшись на поверхні, відходять до полярних широт, де, охолонувши,
опускаються на дно — термохалінна циркуляція.
Завдяки всім цим процесам морська вода містить цілий комплекс
мінеральних речовин. А втім, 85 відсотків розчинених у ній солей становить
натрій хлорид, або ж звичайна кухонна сіль. І власне тому море солоне. Крім
того, існує і одне протиріччя про осолонення. Вода містить різні речовини.
Морська – переважно хлориди – тобто солі хлоридної кислоти, йони Натрію.
Річкова вода містить в десятки разів менше натрій хлориду, але набагато більше
таких речовин, як сода (натрій карбонат Na2CO3), йонів Кальцію Са2+, Магнію
Mg2+ та гідрогенкарбонат-йони НСО 
3 .
Чим відрізняється солоність води у різних морях
Солоність води в океанах майже повсюдно близька до 3,5%, проте вода в
морях має нерівномірно розподілену солоність. Найменш солоною є вода
Фінської затоки і частини Ботнічної затоки. Найбільш солоною є вода
Червоного моря. В одному літрі його води - 41 грам солей. Якщо порівняти з
іншими морями, то в літрі водиЧорного - 18 грам різних солей, в Балтійському
морі цей показник ще нижчий - 5 грам. У водах Середземного моря міститься
39 грам солі на літр води. В океанській воді - 34 грама солі на літр.
Причини високого вмісту солі у воді Червоного моря:

6.  Над Червоним морем в середньому в рік випадає близько 100мм опадів.
Це занадто мало, якщо врахувати, що випаровується води в рік близько
2000мм.
 У це морене впадають річки, воно поповнюється тільки за рахунок опадів
і вод Аденської затоки. А вода його теж солона.
 Причина також в інтенсивному перемішуванні води в Червоному морі.
Взимку і влітку пласти води змінюються. Випаровування відбувається у
верхньому шарі води. Решта солей опускається донизу. Тому значно
зростає солоність води в морі.
Мертве море іноді називають найсолонішим. У його водах вміст солі на
літр водистановить 340 грам. Тому воно і мертве: риба в ньому гине. Але деякі
особливості цієї водойми не дозволяють вважати його морем: воно не має
виходу в океан. Тому правильніше називати Мертве море озером.
Як пристосувалися мешканці моря до солоності морської води
А як живуть мешканці моря – невже їм не шкодить вода з такою
концентрацією солі?
Вони в ході еволюції обзавелися пристроями, що дозволяють
опріснювати воду. У морських риб в зябрах знаходяться спеціальні клітини, які
захоплюють солі і виводять їх з організму із слизом. Завдяки цьому
опріснювальному пристрою в тканинах риб міститься чимало прісної води.
Французький учений-медик А.Бомбар, вперше звернув на це увагу, зважився на
ризикований експеримент: відправився через Атлантичний океан від
Канарських островів до острова Барбадос у невеликому гумовому човні,
харчуючись по дорозі тільки рибою і дрібними безхребетними, яких сам ловив,
а спрагу тамував … рідиною, яку вичавлював із тіла риб. Ця подорож серйозно
підірвало здоров’я вченого – але він вижив, довівши тим самим, що в океані є
все, необхідне для виживання людини, і жертви аварій корабля – за словами
А.Бомбара – помирали не від голоду і спраги, а від страху.

7. Морські птахи – чайки, альбатроси та інші – настільки пристосувалися
до морської води, що навіть не можуть обходитися без неї. Зоологи довго не
могли зрозуміти, чому ці птахи швидко гинуть в зоопарках, але в кінці кінців,
причина була знайдена: їм не вистачало солей. Якщо чайкам підсолювати їжу,
вони чудово відчувають себе в неволі. Але навіть для цих птахів концентрація
солі в морській воді занадто велика, і у них є сольові залози, розташовані по
верхньому кару очниць, а протока її відкривається в порожнину носа (коли
заліза «працює», видаляючи надлишок солі, з боку може здатися, що у птаха
нежить). Є подібні залози і у рептилій – їх протоки «відкриваються» через очі.
Знамениті «крокодилячі» сльози – це зовсім не ознака лицемірства, а видалення
надлишку солей з організму. Ну, а найбільші «плакси» – це морські черепахи: у
них «сльози» (рідина, що виділяється сольовою залозою) течуть постійно. Але
побачити їх можна лише раз на рік – коли черепахи виходять на берег, щоб
відкласти яйця, гублячи солоні «сльози» на пісок.
Міграція мінеральних речовин
Слід зауважити, що, попри інтенсивне випаровування води з поверхні
моря і постійне надходження до океану великої кількості мінералів, солоність
морськоїводизалишається незмінною – близько 35 проміле. Очевидно, та сама
кількість солі, яка надходить у море, згодом кудись дівається. Але куди?
Значну частину неорганічних речовин поглинають морські мешканці,
як-от: корали, молюски та різноманітні ракоподібні. Вони абсорбують Кальцій,
що просто необхідний для їхніх черепашок і скелетів. Також крихітні
водорості, діатомеї, вбирають з морської води кремнезем. А бактерії та інші
мікроорганізми всмоктують розчинені у воді органічні сполуки. Проте коли ці
організми відмирають або ж їх поїдають інші морські жителі, то мінеральні
речовини, що входили до складу цих мікроорганізмів, осідають на морському
дні у вигляді решток чи екскрементів.
Однак сіль виводиться з морської води не лише завдяки біохімічним
процесам. Наприклад, глина й інші осадові гірські породи, які потрапляють до

8. океану з річковими водами та вулканічним попелом, утворюють складні
сполуки з певними солями і теж осідають на дно моря. Інші солі вступають у
реакцію з твердими породами. Тож за рахунок низки складних процесів багато
солі осідає на морському дні.
На думку деяких учених, ці геофізичні процеси є завершальною
ланкою міграції мінеральних речовин, що триває мільярди років. Земна кора
поділена на гігантські тектонічні плити, між якими існує взаємний рух.
Океанічна плита є значно важчою від континентальної. Отже, у зонах стику цих
плит океанічна плита, втискуючись під континентальну, занурюється в гарячу
мантію Землі. Вона, немов конвеєрна стрічка, переносить накопичені на ній
соляні осади в мантію. Власне тому земна кора безперервно зазнає повільних
перетворень. Землетруси, вулкани і утворення рифтових зон яскраво свідчать
про ці складні процеси.