Интерактивни и забавни занимания за деца
Урок II/10 - Соленост
Учениците научиха как солената вода влияе на морските организми, защо не може да се удави в Мъртво море и как прясна вода тече от реки в морето. Студентите разшириха знанията си от предишни уроци по плътност на течностите и практически тестваха разликите в свойствата между прясна и солена вода.
Попитайте децата си:
- Къде можете да срещнете сол?
- Защо Мъртво море е така наречено? И той наистина е мъртъв?
- Където се смесват прясна и солена вода?
- Къде е плуването по-добре? В прясна или солена вода?
- Какво би се случило, ако пуснете шаран в морето? И защо морските животни нямат нищо против солената вода?
Понякога се нарича бяло злато.
Натриевият хлорид (NaCl), известен в ежедневието като готварска сол и най-често просто сол, е химично съединение, срещащо се в природата под формата на халит минерал, известен също като каменна сол. Това е много важно съединение, необходимо за жизнените функции на повечето организми. Когато се нагрява от пламък, солта може да се стопи и да освободи хлор.
Кристалният натриев хлорид е безцветен или бял, прозрачен, стъклен и има разделяне на обема.
Сол
Изображения сол-природа-яжте-храна-подправка- от onefox [Public Domain], чрез Pixabay; Selpologne от Didier Descouens [CC BY-SA 3.0], чрез Wikimedia Commons
Поради високата си разтворимост във вода, по-голямата част от натриевия хлорид, който се намира на Земята, се съдържа в морската вода. Твърдият кристален натриев хлорид се намира в район, където в геоложкото минало на Земята отделна част от морето или океана е пресъхнала и соленият слой е бил покрит с други геоложки слоеве. Тези солни находища се добиват интензивно напр. В Полша, САЩ или Германия.
Натриевият хлорид е важна суровина за хранителната и химическата промишленост. В хранително-вкусовата промишленост, в допълнение към обичайното приготвяне на храна (и ароматизатор), той се използва за консервиране на месо чрез осоляване. Тъй като храната води до пристрастяване, тя намалява депресията, но също така предизвиква автоимунни заболявания. В химическата промишленост той е суровина за производството на натрий, сода за хляб, хлор, солна киселина и много други съединения. По-нататъшното му използване е например в сапунената промишленост, стъкларството, металургията и хартиената промишленост или в производството на бои. Натриевият хлорид е от съществено значение за зимното поддържане на пътищата. Точката на топене на леда се намалява чрез разтваряне на соли (ако солта поръсва лед върху настилката през зимата, точката на топене на леда намалява, така че ледът се топи дори при температура на околната среда по-ниска от 0 С).
В отворената рана той силно дразни нервите, затова се смесва с животинската коса между изстрелите като част от снаряда Лупара по време на кръвно отмъщение сред сицилианските мафиоти.
Соленост - соленост
Солеността обикновено се отнася до концентрацията на минерали (соли), разтворени в разтвор (обикновено вода). Най-често се измерва в милион (‰) или в грамове на литър разтвор. Обикновено солеността означава общата концентрация на минерали в морската вода или в големи езера като Каспийско море. Натриевият хлорид има най-голям дял вещества, разтворени в тази вода.
Морската вода е солена, тъй като в нея се влива сладка вода, съдържаща сол (сладката вода също съдържа сол, но само в малки количества). След това остава в морската вода. Солта се изпарява далеч по-малко, отколкото получава морето. Целият цикъл никога не се затваря. Водата от морето се изпарява (сега почти без сол), след което достига до континента, където плава сол и други минерали от почвата. Те се пренасят в морето от сладководни води. В морето солта се натрупва, защото не може да се изпари. Солта е в морето и поради вулканична активност.
Количеството сол в морето също се влияе от вулканичните процеси и други влияния. След това от вулканичната лава се отделят различни вещества, включително сол.
Солеността на водата оказва влияние и върху намалената точка на замръзване, която в обикновената морска вода може да бъде около -1,8 градуса по Целзий.
Средната соленост на морската вода е около 36 ‰ (на милион), което означава, че 36 грама сол се разтварят във всеки литър. Като цяло субтропичните морета в тропичната зона са по-солени от полярните, поради по-голямо изпарение, по-малък приток на прясна вода от реките и т.н. Най-високата соленост е Червено море (42 ‰), което има относително малко речни притоци, ограничен контакт с океана и голямо изпарение. За сравнение, солеността на Мъртво море (което всъщност е застояло езеро) е около 330 ‰.
Околностите на Мъртво море
Изображение на PikiWiki Israel 14749 мъртво море от חנה עזר [Обществено достояние], чрез Wikimedia Commons
Най-ниската соленост е в Балтийско море, особено в Ботническия залив, където солеността е близка до нулата. Причината за това е ниското изпарение, ограничен контакт с океана и значителни речни притоци. Смесена морска солена вода с ниска соленост се нарича солена вода.
Лиманът също е вид устие към морето. Има удължена, фуниевидна форма. Разликата в сравнение с други видове устия е в наличието и значителната проява на приливни явления (приливи и отливи). Последствията от това явление са следните:
- проникване на солена вода във вътрешността и образуване на солена вода (напр. богата на планктон, а следователно и на риба)
- отстраняване на речните утайки по-нататък от устието (подобряване на условията на воден транспорт)
- ерозия на брега (зависи от положението на потока - прилагане на сила на Кориолис)
- трудност при изграждането на пристанища (колебания в нивото)
Устието възниква напр. край река Елба, Темза или Нева. Ла Плата в Южна Америка се счита за най-голямото устие.
Плаваемост на човешкото тяло в Мъртво море
Изображение на вестник „Мъртво море“ от Пит [CC-BY-SA-3.0], чрез Wikimedia Commons
Солеността не се влияе само от циркулацията на морската вода (морските течения донасят солена или по-малко солена вода), но тя също допринася за морския поток сама по себе си - солената вода е по-тежка и следователно изтласква към дъното, където изтласква по-леката по-сладка вода нагоре . Това течение е значително например в Гибралтарския проток, където след ден солената вода тече (макар и по-топла) към Атлантическия океан, докато огромни маси от сладка вода текат в обратна посока, тъй като нивото на Средиземно море е по-ниско. Солеността на морската вода се характеризира на специални карти посредством изохалини, линии, които свързват места със същата соленост.
Осморегулация на рибите
Същността на адаптацията към солеността е способността на организма да поддържа постоянни осмотични условия на вътрешната среда в осмотично различна външна среда. Регулирането на стабилността на концентрацията на соли във вътрешната среда на тялото на рибата спрямо околната среда се нарича осморегулация.
В морската вода животните живеят в хипертонична среда, с по-висока концентрация на разтворени соли, отколкото тяхната вътрешна среда. Следователно те трябва да предотвратяват загубата на вода от тялото (дехидратация, въпреки че това звучи парадоксално за организмите, живеещи във вода). За разлика от тях, сладководните животни живеят постоянно в хипотонична среда (всъщност „в разтворител“) и следователно трябва да имат физиологични мерки за предотвратяване на загубата на соли и проникването на нефизиологична вода в тялото.
Поради различното осмотично налягане на двете среди (в зависимост главно от концентрацията на разтворените вещества), при рибите се развиха редица физиологични адаптации:
- Без каквато и да е осморегулация, лигавиците оцеляват и до днес. Те живеят постоянно в морска вода и осмотичното налягане на телесните им течности съвпада с осмотичното налягане на морската вода.
- Риби (акули, лъчи, химери) поддържат осмотичното налягане в тялото по различен начин. Тъй като концентрацията на соли в телесните им течности е равна на около една трета от концентрацията на соли в морската вода, тези видове биха били в постоянна опасност от обезводняване от по-осмотично активна морска вода. Следователно те заместват липсата на соли в телесните течности, като активно задържат уреята в тялото. В резултат на това осмотичното налягане в техните тъкани е малко по-високо от осмотичното налягане на околната вода.
- Морски костни риби те компенсират ниското осмотично налягане на телесните си течности, като пият морска вода и изхвърлят излишната сол през хрилете в околната вода. Въпреки това, отделянето на излишните соли от хрилете трябва да бъде по-бързо от тяхното усвояване.
Схема за управление на вода и йони за морски и сладководни риби
Осмосерагулация Carangoides bartholomaei bw en2 от Kare Kare (Редактиран от Biezl, редактиран) [CC BY-SA 3.0], чрез Wikipedia; Bachforelle osmoregulatoin bw en2 от Raver, Duane (редактиран от Biezl, редактиран) [Обществено достояние], чрез Wikimedia Commons
- Сладководни риби напротив, те имат телесни течности по-концентрирани от околната вода. За да се отърват от излишната вода, която влиза в тях от околната среда, те отделят големи количества много разредена урина (до една трета от телесното тегло на ден).
Ако се интересувате от темата и искате да научите повече: