Дэлхийн ихэнх хэсгийг далай эзэлдэг. Гэхдээ бид түүний талаар юу мэдэх вэ? Далайн ус юунаас бүрддэг вэ? Түүний физик шинж чанарууд юу вэ? Далайн ус ундны уснаас юугаараа ялгаатай вэ? Мөн бие биенээ яаж хийх вэ? Бид эдгээр бүх асуултад ээлжлэн хариулахыг хичээх болно.
Зөвхөн давстай ус уу?
Далайн амт ямар байдгийг олон хүмүүс мэддэг, мэдэхгүй хүмүүс таамагладаг. Давстай байна. Гэхдээ давс, ус холиод л гэртээ далай үүсгэх боломжтой юу? Энэ нь бүхэлдээ үнэн биш юм. Далай дахь энгийн усны хэмжээ 96.5% байна. Үлдсэн 3.5% нь хольц юм. Тэдний яг найрлагыг зөвхөн 19-р зууны төгсгөлд дэлхий даяар хийсэн экспедицийн үеэр олж мэдсэн. Гэхдээ үүнээс нэлээд өмнө эрдэмтэд усыг ийм давстай болгодог хольц нь энгийн хоолны давс биш гэдгийг мэддэг байсан. Үнэн хэрэгтээ Менделеевийн үечилсэн системийн бүх элементүүд далайд ууссан байдаг. Тэдний оршихуй хамгийн бага боловч үгүйсгэх аргагүй.
Ижил экспедицид далайн янз бүрийн хэсгээс 77 усны дээж авсан. Дараа нь гайхалтай нээлт хийсэн: далайн ус асар их байсан чДэлхийн гадарга дээрх үндсэн ионуудын хувь хэмжээ үргэлж өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэ нь юу гэсэн үг вэ, бид доор дүн шинжилгээ хийх болно. Үүний зэрэгцээ бид далайн ус юунаас бүрддэгийг олж мэдэх болно.
Давсны найрлагын тогтмол байдал
Диетмарын хууль гэж нэрлэгддэг энэхүү нээлтийг 19-р зууны сүүлчээр дэлхийг тойрох экспедицийн үеэр хийсэн юм. Энэ хэв маягийг нэрлэсэн химич далайн усанд гол ионуудын тоон харьцаа дэлхийн янз бүрийн бүс нутагт бараг ижил байдгийг олж мэдэв. Бусад бодисын эзлэх хувь маш бага тул ач холбогдолгүй бөгөөд янз бүрийн гидрохимийн судалгаа хийхдээ тооцдоггүй.
Гол ионууд, өөрөөр хэлбэл 0.01% -иас их хэмжээний бодисууд давсны дийлэнх хэсгийг бүрдүүлдэг. Тэд далайн усны физик, химийн шинж чанарт голчлон нөлөөлдөг. Тэдний тоо нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаардаг. Гэхдээ далайн усан дахь давсны нийт агууламж 35.16 ‰-тэй тэнцэх тохиолдолд хольцын масс нь тодорхой утгатай бөгөөд доорх хүснэгтэд үзүүлэв. Далайн ус юунаас бүтдэгийг харцгаая.
| катионууд | Анион | ||
| Нэр | Тоо хэмжээ, г/кг |
Нэр |
Тоо хэмжээ, г/кг |
| Стронций | 0, 014 | Фторууд | 0, 001 |
| Кали | 0, 387 | Борын хүчил | 0, 026 |
| Кальци | 0, 408 | Bromodes | 0, 066 |
| Магни | 1, 297 | Бикарбонат | 0, 143 |
| Натри | 10, 764 | Сульфатууд | 2, 701 |
| Хлорид | 19, 353 | ||
Бидний харж байгаагаар ихэнх нь хлорид юм. Давсны найрлагын тогтвортой байдлыг харгалзан эдгээр өгөгдлийг далайн усны дээжийн бүрэн найрлагыг тодорхойлоход ашиглаж болно. Үүнийг хийхийн тулд хлорын концентрацийг тооцоолж, олж авсан өгөгдлүүдийн үндсэн дээр үлдсэн элементүүд ямар хувийг эзэлдэгийг харьцааны аргаар олж мэдэх болно.
Физик шинж чанар
Бусад бодисын нэгэн адил далайн ус нь эрдэмтдийн судалгаанаас олж мэдсэн янз бүрийн шинж чанартай байдаг. Эдгээр өгөгдөл нь гүнд өрнөж, манай гаригт нөлөөлж буй олон үйл явцын талаар ойлголттой болох боломжийг бидэнд олгодог. Жишээлбэл, ус шахах чадвартай гэдгийг хүн бүр мэддэггүй. Дээрээс ирж буй массын даралтын дор энэ нь эзлэхүүнийг өөрчлөх боломжтой.
Гадар дээрээ энэ нь бараг мэдрэгддэггүй ч гүнзгийрэх тусам энэ шинж чанар улам тодрох болно. Олон зуун атмосферийн даралтын дор шахагдах чадвар нь нэлээд том хэмжээнд хүрдэг. Хэрэв усны энэ шинж чанар байгаагүй бол далайн түвшин 30 метрээр өндөр байх байсан гэж эрдэмтэд хэлж байна. Тэр ньЭнэ тохиолдолд дэлхийн гадаргуу огт өөр харагдах болно.
Давсжилт
Далайн усанд хэр их давс байдгийг бид аль хэдийн олж мэдсэн бөгөөд түүний хэмжээ бараг өөрчлөгдөөгүй гэдгийг бид мэднэ. Гэсэн хэдий ч энэ нь бага зэрэг өөрчлөгддөг - 33-аас 37 ‰ хүртэл, ховор тохиолдлыг эс тооцвол. Дундаж утга нь 34.72‰ байна. Энэ үзүүлэлт нь тухайн бүс нутагт унасан хур тунадасны хэмжээ, ууршилтын эрчмд нөлөөлдөг агаарын температур, далайтай шууд холбогдсон цэвэр усны биетүүдийн тоо зэргээс хамаарна.
Атлантын далайд бүртгэгдсэн давсжилтын хамгийн өндөр хувь. Түүний хойд хэсэгт дунджаар 35.06‰ байна. Хамгийн бага үнэ цэнэ нь Номхон далайд хамаарна. Гэсэн хэдий ч давсны индекс нь дунджаас хамаагүй давсан усны байгууламжууд байдаг. Үүнд Газар дундын тэнгис, Улаан тэнгис орно. Агаарын өндөр температур, ууршилт ихтэй, хур тунадас бага зэрэг нь давсжилтын түвшинг дээд амжилт 38-42 ‰ хүртэл нэмэгдүүлдэг. Ерөнхийдөө Хар тэнгис болон бусад олон далайн усны найрлага нь ойролцоогоор ижил байдаг. Тэд бүгд холбогдсонтой холбоотой байх.
Далайн усанд 5‰ давс байдаг гэж зарим хүмүүс ярьдаг. Гэхдээ ийм үзүүлэлт маш ховор, зөвхөн ашигт малтмалын нууранд байдаг. Жишээлбэл, Азовын тэнгисийн давсжилтын түвшин 11‰, Хар тэнгисийнх 18‰, Улаан тэнгисийнх 41‰, Сөнөсөн тэнгисийнх 300‰.
Температур
Дэлхийн бүх далайн усны хувьд энэ үзүүлэлт ижил байна гэвэл гэнэн хэрэг болно. Температуртуйлтай ойролцоо бүс нутагт агаар хамгийн бага хэмжээнд хүртэл буурдаг. Экваторт, эсрэгээр, тогтмол халуун цаг агаар үргэлж ажиглагддаг. Гэхдээ усны температурын өөрчлөлтийн хүрээ хамаагүй бага, -2-оос 30 оС хооронд хэлбэлздэг. Бүх далай дахь дундаж нь ердөө 3.73 oS. Түүгээр ч барахгүй гадаргуу дээрх ус 2-5 мянган метрийн гүнээс хэд дахин дулаан байдаг.
Далайн усны температур зарим бүс нутагт oC -2 хүртэл буурдагийг мэдэхэд бага зэрэг эргэлзмээр санагдаж магадгүй. oC H2O 0 цагт мөс болж хувирдгийг бүгд мэднэ. Энэ нь гэхдээ бидний олж мэдсэнээр далайн ус нь түүний шинж чанарыг өөрчилдөг хольц, тэр дундаа хөлдөх цэгийг бууруулдаг. Давсжилтын хувь өндөр байх тусам энэ үзүүлэлт бага байна. Жишээлбэл, усанд харьцангуй бага хэмжээний давс (24.7 ‰) байвал хөлдөх цэг нь -1.33 oC.
байх болно.
Нягт
Энэ үзүүлэлтийн өчүүхэн өөрчлөлт нь усны хөдөлгөөнийг үүсгэж, босоо болон хэвтээ урсгал үүсэхэд хүргэдэг. Тийм ч учраас далай судлалын аливаа судалгаанд далайн усны нягтыг судалдаг. Энэ нь кг/м3-р хэмжигдэх ба нэгж эзэлхүүний массыг илэрхийлнэ.
Цэвэр усны нягт 4 оС температурт 1000 кг/м3, далайн усны давсжилт 35 ‰, – 1027, 81кг/м3. Энэ ялгаа нь түүний найрлагыг бүрдүүлдэг хольцоос үүсдэг. Далайн усанд давс их байх тусам нягтрал ихсэх болно. Ихэвчлэн түүний утга учир1025-1033 кг/м3 хооронд хэлбэлздэг.
Үүнээс гадна далайн усны нягт нь гүнээс хамаарч өөр өөр байдаг: гадаргууд ойртох тусам бага байдаг. Гэхдээ үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Жишээлбэл, агаарын өндөр температуртай холбоотой эрчимтэй ууршилтын үед гадаргуу дээр давсжилт нэмэгддэг. Үүний дагуу дээд давхарга дахь далайн нягт нэмэгдэж байна.
Химийн найрлага
Дээр дурдсанчлан далайн усанд агуулагдах хольцын хэмжээ ойролцоогоор ижил байна. Гэхдээ түүнийг яг ямар бодис болгодог вэ?
Далайн усны орчин үеийн химийн найрлага 1 тэрбум жилийн өмнө үүссэн гэж үздэг. Тэр үед ч одоогийнх шиг давстай байсан. Мөн 1904 онд далайн ус ба цусны эрдсийн найрлага ойролцоогоор ижил байна гэж мэдэгдсэн Р. Кинтоны таамаг онцгой гайхмаар санагдаж байна. 1910 онд А. Б. Муллоон энэ таамаглалыг баталжээ. Түүний бодлоор анхны яс, мөгөөрсний загас гарч ирэх үеийн далайн усан дахь химийн бодисууд нь бүх амьтдын цустай төстэй байдаг. Гэхдээ одоогоор энэ таамаглалыг дэмжигчид болон эсэргүүцэгчид байгаа.
Далайн усанд янз бүрийн бодис агуулагддаг бөгөөд тэдгээрийн хувийг доорх хүснэгтэд үзүүлэв.
| Химийн элементүүд | Хуви |
| Хүчилтөрөгч | 85, 8 |
| Устөрөгч | 10, 67 |
| Хлор | 2 |
| Натри | 1, 07 |
| Магни | 1, 410-1 |
| Кальци | 4, 510-2 |
| Хүхэр | 910-2 |
| Кали | 3, 810-2 |
| Бром | 6, 510-3 |
| Нүүрстөрөгч | 3, 510-3 |
| Стронций | 110-3 |
| Бор | 4, 510-4 |
| Фтор | 110-4 |
| Цахиур | 210-5 |
Энэ жагсаалт нь бүс нутгаас хамаарч бага зэрэг өөр байж болно. Жишээлбэл, Хар тэнгисийн далайн усны найрлага нь устөрөгчийн сульфидээр ханасан байдаг, учир нь энд сульфат бууруулах бактери онцгой идэвхтэй байдаг.
Давс хаанаас гардаг вэ?
Далайн ус хэдэн хувийг эзэлдэг болохыг бид аль хэдийн олж мэдсэн. Гэхдээ энэ бүх бодис хаанаас гаралтай, яагаад далай ийм амттай байдаг вэ?
Үнэндээ давс нь далайн усанд төдийгүй цэнгэг усны санд ч агуулагддаг. Зөвхөн тэнд байгаа ашигт малтмалын агууламж маш бага тул тусгай шинжилгээ хийхгүйгээр таних боломжгүй юм. Гол мөрөн зам дагуух хөрсний давсыг угааж, дараа нь далайд ордог. Температурын нөлөөн дор далайн ус ууршиж, ашигт малтмал үлддэгбайршил.
Гэхдээ ийм үйл явц олон жил үргэлжилсэн ч далайн ус тийм давслаг болохгүй. Бүх зүйл дэлхийн царцдас дахь галт уулын идэвхжилээс эхэлсэн. Магма гадаргуу дээр гарч ирэхдээ устай холилдож, янз бүрийн эрдэс бодисоор ханадаг. Тийм ч учраас далайн химийн найрлага 1 тэрбум жилийн өмнө буюу галт уулын идэвхжил хамгийн идэвхтэй үед үүссэн.
Би ууж болох уу?
Та ном, кинон дээр ямар ч тохиолдолд далайн ус ууж болохгүй гэсэн үгийг харсан байх? Гэхдээ яагаад? Эцсийн эцэст энэ нь бусадтай адил ус бөгөөд зөвхөн бага хэмжээний хольцтой байдаг. Үнэндээ тэднээс болж ууж болдоггүй юм.
Далайн усанд агуулагдах давсны хэмжээ маш их тул түүнийг биеэс зайлуулахад анх ууснаасаа хэд дахин илүү H2O шаардлагатай болно. Ийм учраас давстай хоол идсэний дараа та маш их цангадаг. Далайн усанд бид аль хэдийн олж мэдсэнээр дундаж давсжилт бараг 35 ‰ байна. Энэ их байна.
1950-иад онд эмч, цагийн аялагч Ален Бамбард далайн усыг долоо хоногийн турш эрүүл мэндэд хор хөнөөлгүйгээр ууж болно гэдгийг өөрийн туршлагаар баталжээ. Гэхдээ энэ мэдэгдлийг өөрөө шалгах нь үнэ цэнэтэй зүйл биш юм.
Гэхдээ далай дахь бүх ус хаягдаж, ундны зориулалтаар ашиглах боломжгүй гэж үү? Магадгүй, гэхдээ давсгүйжүүлэх үйл явцын дараа л болно.
Та давсаа яаж арилгах вэ?
Далайн ус юунаас бүтдэгийг бид олж мэдсэн. Гэхдээ үүнийг ууж болохын тулд түүний доторх хольцын хэмжээг бараг 70 дахин бууруулах шаардлагатай. Гэхдээ яаж ийм үр дүнд хүрэх вэ?
Усыг давсгүйжүүлэх хэд хэдэн арга байдаг: ион солилцох, нэрэх, электродиализ гэх мэт. Хамгийн үр дүнтэй нь хамгийн бага эрчим хүч, санхүүгийн зардал шаарддаг. Хамгийн түгээмэл арга бол нэрэх боловч урвуу осмос нь тийм ч алдартай биш юм. Энэ тохиолдолд усыг цэвэршүүлэхийн тулд өндөр даралтыг ашигладаг. Үр дүн нь ердөө 1 доллараар 16,000 литр болно.
Электродиализийн аргыг нэрнээс нь харахад электрод ашиглан хийдэг. Одоогийн байдлаар гүйдэл асаалттай байх үед өгүүллийн эхэнд бидний ярьсан катион ба анионууд нь тусгай мембранаар дамжуулан катод, анод руу чиглэдэг. Электродуудын хоорондох усыг аажмаар давсгүйжүүлнэ.
Далайн усны ашиг тус
Амьсгалын замын өвчнөөр шаналж буй хүмүүсийг далайн эрэг рүү амрахаар явуулах нь цөөнгүй. Далайн ус уушиг, гуурсан хоолой, шөрмөс зэрэгт сайнаар нөлөөлдөг тул энэ нь зөв юм. Ашигт малтмалаар баялаг шингэн нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүдийг ариутгаж, устгадаг. Энэ нь өөр юунд хэрэгтэй вэ?
Далайн уур амьсгалд байх, давстай усанд орох нь хүний биеийг ерөнхийд нь бэхжүүлэхээс гадна дотоод шүүрлийн системийн үйл ажиллагааг сайжруулдаг. Үүний үр дүнд дархлаа нэмэгддэг.
Далайн усанд агуулагддаг бром, кальци, иод нь угаах үед шүдний паалан болон буйлыг бэхжүүлэхэд тусалдаг. Амжилтын төлөөХамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд долоо хоногт хэд хэдэн удаа 2-3 минутын турш амаа зайлж угаана. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр зорилгоор зөвхөн эмийн сангаас олж болох тусгайлан цэвэршүүлсэн далайн ус тохиромжтой. Хэрэглэхийн өмнө тасалгааны температурт халаах шаардлагатай.
Далайн ус нь сайн ариутгах үйлчилгээтэй. Энэ нь жижиг шарх, үрэлтийг эдгээж, шавьж хазуулсан үед загатнахыг багасгадаг.
