Водолазные спуски и их медицинское обеспечение
Состав воды и плотность
По массе в воде содержится 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода. Тяжелая вода содержит 20 % водорода.
Отцом океанографической химии можно считать Роберта Бойля, доказавшего в 1670-х годах, что пресная вода, попадающая в моря, содержит соли в незначительном количестве, которые затем концентрируются. Им была сделана первая попытка количественного определения солености путем выпаривания морской воды и взвешивания сухого остатка. Однако при этом он допустил ошибку, так как не учел того, что некоторые составные части солей являются летучими вещества. Он предложил определять соленость расчетным способом по плотности воды.
Первый химический анализ морской воды сделал А.Лавуазье.
Вся природная вода содержит растворенные в ней вещества, количество которых значительно больше в воде морей и океанов по сравнению с пресной водой рек и озер. На долю пресных вод приходится лишь 2,5 %, а 97,5 % составляют соленые воды Мирового океана. Морская вода является слабым щелочным раствором. В ней обнаружено 73 химических элемента.
Химический состав морской воды подразделяется на 5 групп:
1) основные И ионов (хлорид, натрий, сульфат, магний, кальций, калий, бикарбонат, бромид, барит, стронций, фторид), которые составляют 99,98 % массы всех растворенных солей;
2) биогенные элементы (С, Н, N, P, Si, Fe, Mn), из которых состоят организмы;
3) растворенные в воде газы (О2, N2, CO2, H2S, Е СН, Аr и другие инертные газы), при этом соотношение О2: N2 = 1: 2 (что было установлено А.Лавуазье в 1783 г.), а не 1 : 4, как в воздухе;
4) группа микроэлементов с концентрацией меньше 1 • 10-6;
5) органические вещества.
Подавляющая доля солей морской воды приходится на хлориды, а не на карбонаты, что отличает ее от речной воды, в которой преобладают углекислые соли.
В среднем океанская вода содержит 35 г минеральных солей в 1 л, т.е. массовая соленость составляет 35 %о, или 3,5 %. Соленость крови человека (около 1 %) в 3,5 раза меньше солености океана и близка к солености воды средней части Балтийского моря. Количество хлористого натрия в верхних слоях Черного моря 20 г в 1 л воды, а в средней части Балтийского моря (8,5 г/л) такое же, как в 0,85 %-ном физиологическом растворе для внутривенных инъекций. Представляет интерес близость содержания химических элементов, растворенных в океанской воде и в крови человека (табл. 1).
Таблица 1. Относительное содержание растворенных химических элементов в воде океана и в крови человека (по Дерпгольцу, 1971)
Поскольку непосредственное измерение солености морской воды химическими методами производить затруднительно, определяют хлорность морской воды (общую массу ионов хлора в 1 кг воды), после чего соленость определяют по зависимости:
соленость (%о) = 1,8066 хлорности (%о).
