水是地球上最基本的可用资源之一。大约71%的地球表面被水覆盖。它存在于海洋、湖泊、海洋、河流、空气、冰盖、冰川,甚至人体中。
地球上大约97%的水是盐水,只有3%是淡水。海水含有96.5%的水,2.5%的盐和1%的其他溶解物质。从海水中可以获得大量的镁、溴、氯化钠。
在这篇文章中,我们将研究海水本质上是酸性还是碱性。
那么,海水是酸性的还是碱性的?海水本质上是碱性的。海水的pH值为>7,由于溶解的基本矿物质和水中碳酸盐和碳酸氢盐的天然缓冲,海水呈微碱性。
海水中的含盐量用盐度表示。盐度是指在1千克海水中溶解的盐分,单位为千分之一。
海水中最常见的离子有氯离子、镁离子、硫酸盐离子、钠离子、钾离子、钙离子等。
海水为何呈碱性?
当pH为>7时,样品呈碱性,pH<7时呈酸性,pH为7时呈中性。样品的pH值随温度而变化。
海水表面pH~8.1。水的pH值随着深度的增加先减小后增大。在二氧化碳浓度最大的区域,pH值最小。
海洋生态系统是动态的,我们不可能记下造成碱度的所有来源。我们只关注主要贡献者。
•有许多岩石和矿物是碱性的。水很容易侵蚀它们的表面,导致矿物质溶解。
•碳酸盐和碳酸氢盐离子的相对数量也会影响ph值。缓冲机制已在后续章节中讨论。

为什么海水比淡水偏碱性?
淡水中基本盐和矿物质的浓度相对较低。淡水的水源是相对酸性的。
海水密度大,因为有大量的盐。海水的凝固点比淡水低,因为海水中含有大量不易挥发的杂质。
淡水和海水的pH值
淡水的pH值在6.5到8之间。确切的数值取决于周围环境,如土壤、岩石等。
海水的pH值为~8.1。
为什么海里的水是咸的,而河里的水不是咸的?

河流和湖泊不咸,但海洋是咸的。这是因为水只通过蒸发从海洋中逸出,留下盐和矿物质。
海底的岩石中有更多的矿物质。这些盐使水更加浓缩,因此尝起来是咸的。
淡水中的水主要来自雨水,雨水中的水是无盐的。河流是不断流动的,它们从途中的岩石中收集盐分和矿物质。这些水进入海洋,而河流中的水则从雨水中补充。
只有那些湖泊是咸的,它们在任何时候都不与海洋结合,不流动。
必须阅读:盐水是化合物吗
海洋缓冲系统
在实验室中,缓冲溶液通常用于维持恒定的pH值。缓冲液是一种可以抵抗pH值变化的东西。
由于地表水中存在碳酸盐缓冲系统,海水的pH值多年来几乎相同。
海水中溶解了许多气体。主要是N2阿,2,和有限公司2.
海洋可以与大气交换这些气体,这意味着这些气体可以回到大气中,海洋可以吸收大气中的气体。
这种吸收和释放气体的速度几乎是相同的,因此海洋系统处于平衡状态。
碳酸盐缓冲系统是如何工作的?
在所有的溶解气体中,我们现在关注的是二氧化碳。
当二氧化碳进入海洋,它与水反应形成碳酸,进一步解离释放H+离子和碳酸氢盐离子。
这些碳酸氢盐可以被海洋生物转化为碳酸盐,用于制造它们的外壳。

碳酸根离子进一步解离,形成碳酸盐离子和H+离子。
海洋生物利用这些碳酸盐离子来制造它们的外壳。理想情况下,水的pH值应该由于游离氢离子而降低,但事实并非如此。

碳酸盐离子也与水反应形成氢氧根离子和碳酸氢根离子。
这导致了碳酸氢盐离子浓度的增加,因此根据勒夏特列原理,反应向反方向进行。
根据勒夏特列原理,反应物的量多或生长物的量少,反应沿正向进行。
生成物的量多了,反应物的量少了,反应就向反方向进行。
如图所示,弱酸(碳酸)及其共轭碱(碳酸氢盐离子)存在。
由于碳酸盐与水的另一反应,共轭碱的浓度增加。这种碳酸氢盐离子浓度的增加推动碳酸的解离在向后的方向。
碳酸是不稳定的,它进一步解离成水和二氧化碳。

海洋可以从大气中吸收大量二氧化碳,而不会引起酸度的变化。
什么导致海洋酸化?

海洋酸化是大气中过量二氧化碳引起的气候变化的结果。这是一个重大的环境问题,需要紧急关注。
海洋中的水是碱性的。据观察,由于海水吸收二氧化碳,pH值正在下降到中性值。
当吸收的二氧化碳数量有限,从而被缓冲时,pH值不会下降。
当吸收过量二氧化碳时,pH值降低。海水pH值的降低被称为海洋酸化。
缓冲大约需要1000年到100000年。吸收二氧化碳的速度远远大于缓冲的速度。
在过去的200年里,海水的酸性增加了30%。
pH值从8.2下降到8.1。pH值仅相差0.1个单位,但H+浓度呈对数增长。
所有增加大气中二氧化碳含量的活动都会导致海洋酸化。其中一些活动是燃烧化石燃料和砍伐森林。
海洋酸化对海洋生态系统有负面影响。海洋生物需要特定的pH值才能生存。由于pH值低,壳越来越弱。
由于pH值的变化,一些生物不受影响,而一些生物的生长增加,而另一些生物的生长减少。
由于低ph值,许多具有重要商业价值的海洋物种将处于危险之中,这对人类的粮食安全构成威胁。此外,海洋吸收二氧化碳的能力下降。
为了更好地理解海洋酸化的概念,人们可以看看这个说明性的视频
影响水pH值的因素
pH值告诉我们给定溶液中H+的浓度。
pH= - log [H+]
酸性物质有[H+] > [OH-], pH在0 ~ 7之间。
碱性物质有[H+] < [OH-], pH在7 ~ 14之间。
中性物质有[H+] = [OH-], pH=7

影响H+和OH-相对浓度的主要因素是-
•二氧化碳的浓度当过量的二氧化碳溶解时,酸性特性会增加。
•酸雨,由于环境中的污染物,如二氧化硫和氮氧化物,雨水会变成酸性。
这些污染物可能是由于燃烧化石燃料或来自工业烟囱。雨水使水体呈酸性。
你必须读这篇文章酸雨pH值.
•溶解的矿物质,水下有许多类型的岩石和矿物。基岩成分或水体附近土壤类型对pH值有显著影响。
例如,石灰石由于其碱性而增加了碱度。花岗岩不影响pH值。
•温度-随着水温的升高,pH值降低。在25℃时,中性水的pH值为7,在100℃时中性水的pH值为6.14。
•废水,许多工业把废物扔进海洋来处理。有不同类型的行业,每个行业都有不同类型的浪费。
所以,废水可以降低或增加pH值。
结论
海水含有大量的盐。
由于碱性矿物的溶解和碳酸盐和碳酸氢盐离子的缓冲机制,它呈碱性。
淡水的pH值比海水低。
海水是咸的,但河流和湖泊的水不是。
二氧化碳的缓冲大约需要1000年到100000年。
二氧化碳的加入速度比缓冲速度快得多,导致海水pH值下降。
水体的pH值取决于各种因素。
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