Соленость морской воды и ее определение

Соленость морской воды — это содержание в граммах всех минеральных веществ, растворенных в 1 кг морской воды, при условии, что бром и иод замещены эквивалентным количеством хлора, все углекислые соли переведены в оксиды, а все органические вещества сожжены при температуре 480 °С. Соленость воды выражается в г/кг, т. е. в тысячных долях — промилле и, как было сказано, обозначается S ‰.

Соленость морской воды близка к понятию минерализации (М, мг/л). При солености до 20 ‰ S ‰ ~ М • 10^-3.

Соленость морской воды определяют по содержанию хлора или по электропроводности воды, так как морская вода — это электролит: чем больше солей в воде, тем больше ее электропроводность, т. е. меньше электрическое сопротивление; измеряя последнее, можно по таблицам пересчитать его в соленость. Можно использовать измерения угла преломления света в воде, так как этот угол зависит от солености. Можно получить соленость и по измерениям плотности воды. Наиболее точен полный химический анализ, однако, этот способ слишком трудоемкий.

Очень прост способ прямого измерения плотности ареометром. Прибор позволяет легко определить плотность воды, а затем при помощи таблиц получить значения солености. Этот способ, однако, слишком груб. Он дает погрешность измерения до 0,05‰.

Ранее использовался способ определения солености по концентрации хлора, а точнее по хлорности (хлорностью называется суммарное содержание в граммах на 1 кг морской воды галогенов — хлора, брома, фтора и иода при пересчете на эквивалентное содержание хлора). Этот способ позволяет определять соленость с погрешностью до 0,01‰. М. Кнудсен еще в 1902 г. получил формулу

S ‰ = 0,030 + 1,805 Сl‰, (10.3)

где С1 —хлорность воды. В 1967 г. международным соглашением вместо формулы Кнудсена была принята новая формула, получившая название «международной»: S ‰ = 1,80655 С1‰. Из-за того, что солевой состав окраинных и внутренних морей несколько отличается от среднего солевого состава океанских вод, существуют и специальные формулы аналогичной структуры для отдельных морей. Так, для вод Черного моря используют формулу S = 1,1856 + 1,7950 С1, Балтийского — S = 0,115 + 1,805 С1, Азовского – S = 0,21 + + 1,794 CI (S и С1 — в ‰). По той же схеме рассчитаны формулы и для многих озер с соленой и солоноватой водой. Так, для вод Каспийского моря используют формулу S = 0,140 + 2,360 С1.

В связи с переходом в последние годы на электрометрический метод измерения солености была принята новая формулировка понятия солености через относительную электропроводность R ₁₅при 15 °С и атмосферном давлении:

S= а ₀+ а ₁ R ₁₅+ a ₂ R ²_l5+ a ₃ R ³₁₅+ а ₄ R ⁴₁₅+ a ₅ R ⁵₁₅, (10.4)

где R ₁₅ = С_пробы/С₃₅‰, _15° — относительная электропроводность морской воды при температуре 15 °С и р _атм, С₃₅‰, _15° — электропроводность пробы морской воды при температуре 15 °С и солености 35‰. Вместо природной воды в знаменателе выражения для R _l5стати использовать раствор хлористого калия КС1, была введена Шкала практической солености 1978 г. При массовой доле КС1 = 32,4 • 10^-3, Т = 15 °С и атмосферном давлении R _l5 = 1, а практическая соленость при этом равна 35,00‰, или 35 единиц практической солености.