Інтерактивні та веселі заходи для дітей
Урок II/10 - Солоність
Студенти дізналися, як солона вода впливає на морські організми, чому її не можна втопити в Мертвому морі та як прісна вода стікає з річок у море. Студенти розширили свої знання на попередніх уроках щодо щільності рідини та практично перевірили відмінності у властивостях між прісною та солоною водою.
Запитайте своїх дітей:
- Де можна зустріти сіль?
- Чому Мертве море так називають? І він справді мертвий?
- Де змішується прісна та солона вода?
- Де плавати краще? У прісній або солоній воді?
- Що станеться, якби ви випустили коропа в море? І чому морські тварини не проти солоної води?
Його іноді називають білим золотом.
Хлорид натрію (NaCl), відомий у повсякденному житті як кухонна сіль і найчастіше просто сіль, - це хімічна сполука, що зустрічається в природі у вигляді мінералу галіту, також відомого як кам’яна сіль. Це дуже важлива сполука, необхідна для життєдіяльності більшості організмів. При нагріванні полум’ям сіль може плавитися і виділяти хлор.
Кристалічний хлорид натрію безбарвний або білий, прозорий, склоподібний і має об'ємне розділення.
Сіль
Зображення сіль-природа-їсти-їжу-спеції - автор onefox [Public Domain], через Pixabay; Selpologne від Didier Descouens [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons
Через високу розчинність у воді більша частина хлориду натрію, присутня на Землі, міститься в морській воді. Твердий, кристалічний хлорид натрію знаходиться в районі, де в геологічному минулому Землі окрема частина моря або океану висихала, а шар солі покривався іншими геологічними шарами. Ці родовища солі інтенсивно видобуваються, наприклад У Польщі, США чи Німеччині.
Хлорид натрію є важливою сировиною для харчової та хімічної промисловості. У харчовій промисловості, крім звичайного приготування їжі (та ароматизатора), він використовується для консервації м’яса засолюванням. Оскільки їжа викликає звикання, вона зменшує депресію, але також викликає аутоімунні захворювання. У хімічній промисловості це сировина для виробництва натрію, харчової соди, хлору, соляної кислоти та багатьох інших сполук. Подальше його використання, наприклад, у миловарній промисловості, виробництві скла, металургії та паперовій промисловості, або у виробництві фарб. Хлорид натрію необхідний для зимового обслуговування доріг. Температура плавлення льоду знижується розчиненням солей (якщо сіль взимку посипає льодом тротуар, температура плавлення льоду зменшується, так що лід тане навіть при температурі навколишнього середовища нижче 0 С).
Він сильно дратує нерви у відкритій рані, тому змішується з шерстю тварин між пострілами як частина снаряда Лупара під час помсти крові серед сицилійських мафіозі.
Соленість - солоність
Солоність зазвичай відноситься до концентрації мінералів (солей), розчинених у розчині (як правило, у воді). Найчастіше його вимірюють у проміле (‰) або в грамах на літр розчину. Зазвичай солоність означає загальну концентрацію мінералів у морській воді, або у великих озерах, таких як Каспійське море. У хлориді натрію найбільша частка речовин, розчинених у цій воді.
Морська вода солона, оскільки в неї впадає прісна вода, що містить сіль (прісна вода також містить сіль, але лише в невеликих кількостях). Потім він залишається в морській воді. Сіль випаровується набагато менше, ніж отримує море. Весь цикл ніколи не закривається. Вода з моря випаровується (тепер майже без солі), потім вона досягає материка, де плаває сіль та інші мінерали з ґрунту. Вони переносяться в море прісноводними водами. У морі сіль накопичується, бо не може випаровуватися. Сіль знаходиться в морі також завдяки вулканічній діяльності.
На кількість солі в морі також впливають вулканічні процеси та інші впливи. Потім з вулканічної лави виділяються різні речовини, включаючи сіль.
Солоність води також впливає на знижену температуру замерзання, яка в звичайній морській воді може становити близько -1,8 градусів Цельсія.
Середня солоність морської води становить близько 36 ‰ (проміле), це означає, що в кожному літрі розчиняється 36 грам солі. Загалом субтропічні моря в тропічній зоні солоніші, ніж полярні, завдяки більшому випаровуванню, меншому припливу прісної води з річок тощо. Найвища солоність - Червоне море (42 ‰), яке має порівняно мало річкових приток, обмежений контакт з океаном та велике випаровування. Для порівняння, солоність Мертвого моря (яке насправді є стоячим озером) становить близько 330 ‰.
Околиці Мертвого моря
Зображення PikiWiki Ізраїль 14749 мертве море, автор חנה עזר [Суспільне надбання], через Wikimedia Commons
Найнижча солоність у Балтійському морі, особливо в Ботнічній затоці, де солоність близька до нуля. Причиною цього є низьке випаровування, обмежений контакт з океаном та значними річковими притоками. Змішана морська солона вода з низькою соленістю називається солонувата вода.
Лиман - також вид лиману до моря. Він має витягнуту, лійкоподібну форму. Різниця порівняно з іншими типами лиманів полягає у наявності та значному прояві припливних явищ (припливів та відпливів). Наслідки цього явища такі:
- проникнення солоної води всередину і утворення солонуватої води (тощо, багатої планктоном, а отже, також рибою)
- видалення річкових відкладень далі від лиману (покращення умов водного транспорту)
- ерозія берега (залежить від положення потоку - застосування сили Коріоліса)
- труднощі з побудовою портів (коливання рівня)
Лимани трапляються напр. річкою Ельба, Темза або Нева. Ла-Плата в Південній Америці вважається найбільшим лиманом.
Плавучість людського тіла в Мертвому морі
Зображення газети Мертвого моря від Піта [CC-BY-SA-3.0], через Wikimedia Commons
На солоність впливає не тільки циркуляція морської води (морські течії приносять солону або менш солону воду), але вона також сама по собі сприяє потоку моря - солона вода важча і тому штовхає на дно, де вона штовхає легшу, солодшу воду вгору . Ця течія є значною, наприклад, у Гібралтарській протоці, де після дня солона вода (хоча і тепліша) впадає в Атлантичний океан, тоді як величезні маси прісної води течуть у зворотному напрямку, оскільки рівень Середземного моря нижчий. Солоність морської води характеризується на спеціальних картах за допомогою ізогалінів, ліній, що з’єднують місця з однаковою солоністю.
Осморегуляція риби
Суть адаптації до солоності полягає в здатності організму підтримувати постійні осмотичні умови внутрішнього середовища в осмотично іншому зовнішньому середовищі. Регулювання стабільності концентрації солей внутрішнього середовища організму риби по відношенню до навколишнього середовища називається осморегуляцією.
У морській воді тварини живуть у гіпертонічному середовищі, з більшою концентрацією розчинених солей, ніж у їх внутрішньому середовищі. Тому вони повинні запобігати втраті води з організму (зневоднення, хоча це звучить парадоксально для організмів, що живуть у воді). На відміну від цього, прісноводні тварини постійно живуть у гіпотонічному середовищі (насправді «в розчиннику») і тому повинні мати фізіологічні заходи для запобігання втрати солей та потрапляння нефізіологічної води в організм.
Завдяки різному осмотичному тиску двох середовищ (в основному залежно від концентрації розчинених речовин) у риб склався ряд фізіологічних пристосувань:
- Без будь-якої осморегуляції слизові оболонки виживають донині. Вони постійно живуть у морській воді, і осмотичний тиск рідин їх тіла збігається з осмотичним тиском морської води.
- Риби (акули, промені, химери) по-іншому підтримують осмотичний тиск усередині тіла. Оскільки концентрація солей у рідинах їх тіла дорівнює приблизно третині концентрації солей у морській воді, ці види мали б постійну загрозу зневоднення більш осмотично активною морською водою. Тому вони замінюють брак солей у рідинах організму, активно затримуючи сечовину в організмі. Як результат, осмотичний тиск у їх тканинах трохи перевищує осмотичний тиск навколишньої води.
- Морська кісткова риба вони компенсують низький осмотичний тиск рідин свого організму, пиючи морську воду і виводячи надлишок солі через зябра в навколишню воду. Однак виведення зайвої солі зябрами повинно відбуватися швидше, ніж їх поглинання.
Схема управління водою та іонами для морських та прісноводних риб
Осмосерагуляція Carangoides bartholomaei bw en2 Каре Каре (За редакцією Бізля, за редакцією) [CC BY-SA 3.0], через Вікіпедію; Bachforelle osmoregulatoin bw en2 від Raver, Duane (під редакцією Biezl, відредаговано) [Суспільне надбання], через Wikimedia Commons
- Прісноводна риба навпаки, у них рідина в організмі більш концентрована, ніж навколишня вода. Для того, щоб позбутися надлишкової води, яка потрапляє до них із навколишнього середовища, вони виділяють велику кількість дуже розведеної сечі (до третини ваги тіла на день).
Якщо вас цікавить тема і ви хочете дізнатись більше: