2008第4次课 海水中常量元素和盐度54.pptVIP

4． 氟化物 海水中氟化物的平均含量为1.3?10-6，在卤族元素中，比氯和溴小很多，但比碘含量高出近20倍。海水中氟化物的调查资料自20世纪60年代起逐渐增多，特别是镧—茜素络合剂(氟试剂)的分光光度法用于海水分析以来，进行了广泛调查；另外氟离子选择电极也应用于海水分析，对电位测量法及电位滴定法也做了一些研究。 正常海水的F/C1比值在(6.7～6.9) ?10-5之间，在某些海区的深层水中，曾发现某些大西洋深层水中氟化物对氯度的比值出现反常现象，但是，布鲁尔等使用氟离子选择性电极测定样品中F-的相对活度证明，所有样品中氟离子的活度不变。 5． 硼 海水中的H3BO3的含量约为0.026?10-6，如以B来表示为4.5?10-9。硼在表层水中的含量受到大气降水及蒸发、生物影响而有变化。海水中B主要以H3BO3形式存在于海水中，海水中硼的氯度比值B/Cl，过去测定的变动范围为(0.222～0.255) ?10-3，但近年来的一些测定值均在(0.232～0.236) ?10-3之间。 每年由河流输入的溶解硼为4?1011g，大部分在通过高离子强度的海水时吸附在黏土碎屑上而被除去了。小部分硼(约为总量的1/10)可能在硅酸盐形成过程中或含硅软泥的沉积作用从海水中迁出。含在有机物质中的硼元素在与沉积物结合之前由于分解作用重新返回到水体中。 相对于其他海水中的盐类来说，气溶胶中的硼含量较高，但大气的吸收并不表示这是硼从海水中迁出的一条途径，因为，从稳态来说，由于降雨和河流排出，大气中的硼最终还是回到大海里的。 Marcet—Dittmar恒比规律 (马塞特-迪特马尔) 1819,14;1884,77. 早在1819年，Marcet就向英国皇家学会呈送一篇论文，在论文中，他根据全世界各大洋不同海域的分析结果，提出“全世界一切海水水样，都含有相同种类的成分，这些成分之间具有非常接近恒定的比例关系。而这些水样之间只有盐含量总值不同的区别”。 1884年Dittmar分析了英国“挑战者”号调查船从世界主要大洋和海区77个海水样品结果证实，海水中主要溶解成分的恒比关系，即“尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值”，这就是Marcet-Dittmar恒比规律。 盐度的定义 盐度的定义 海水盐度是海水中含盐量的一个标度。与温度、压力三者是研究海水的物理过程和化学过程的基本参数。 19世纪末期，欧洲一些国家召开海洋会议，研究海水盐度、氯度和密度的有关问题，在克努森的领导下，根据北海、波罗的海、红海等海区的9个表层水样的测定结果，总结出了盐度和氯度的定义，并给出了氯度计算盐度的经验公式。 海水盐度的定义：在1000g海水中，将所有的碳酸盐转变成氧化物，所有的溴和碘被当量氯所置换、并且一切有机物均完全氧化后所含无机盐的总克数。以S‰表示，单位g/Kg。 测定盐度的方法：将溶液蒸干，然后称重残存的盐。 看似挺简单，但由于一些无机成分的挥发性，特别是HCl，以及结晶水很难除去而造成很大的困难，所以实际上没有得到应用。 然而，由于实用上测定氯度比较方便，盐度的直接测定便被抛弃。 问题：通过无计盐直接测定盐度有哪些困难？ 氯度：在1000g海水中，若将溴和碘被氯置换后，所含氯的总克数，以g/Kg表示,符号C1‰。这样就可以通过测定海水样品中的氯度，按下式计算盐度。 S‰=0.030+1.8050 C1‰ 这是计算盐度的第一个公式(怎么来的？P58) 作业：Knudsen盐度公式、氯度的定义及氯度与海水中氯含量、卤素含量的比较？ 其他的卤化物也同样沉淀下来，铬酸钾作为指示剂，加入后沉淀物变到桔红色。 或荧光素。玫瑰红 氯度滴定方法的化学反应式 作业： 写出铬酸钾作为指示剂，氯度滴定方法测定盐度的两个化学反应式？ 基于此原因，Jacobsen and Knudsen(1940) 重新定义氯度: 海水水样的氯度在数值上(以‰表示)等于刚好沉淀0.3285234千克海水水样所需的原子量银的克数。 后来，人们发现了氯度定义上一个缺点，即：所使用的原子量(Cl,Br,I等)不够准确，因此，每一次原子量的修订，都会出现氯度定义上的微小改动。 问题：Jacobsen and Knudsen(1940)重新定义的氯度概念，为什么要重新定义？ 同时，由于，1. 海水组分在不符合恒比关系时会导致上述关系式计算出来的盐度误差较大；2. 氯度滴定技术还产生一定程度的误差；3. 当时所取的水样多数为波罗的海的表层水，难以代表整个大洋水的规律；4. 关系式中的常数项0.030，不符合大洋海水盐度变化的实际情况。 S‰=0.030+1.8050 C1‰ 由此，1966年联合国教科文组织(UNESCO)与英国国立海洋研究所合作出版的《国