a第三章常量元素ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-02 13:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /Cl值是不恒定的，變化范圍大約在 ～ ，不恒定的主要原因是生物的影響，如某些生物有 SrSO4的硬組織。在海水主要陽(yáng)離子中，鈣與鍶是保守性較差的元素。 2022/2/3 31 海水中主要成分陰離子共有六種： Cl、 SO4 Br、 F、 HCO3(CO32)及H3BO3， 常量陰離子 2022/2/3 32 氯化物 多年來(lái)，海水中的鹽含量是通過(guò)測(cè)定氯度確定的，氯度的定義我們將在后面詳細(xì)解釋。對(duì)于大洋水，氯化物與氯度的比值為 ，總鹵化物 (表示為氯化物 )與氯度的比值為 。 2022/2/3 33 硫酸鹽 海水中硫酸鹽的含量平均約為 103（ w/w）。所有大洋水中硫酸根 (克 /千克 )與氯度的比值都極為靠近 。幾乎是普遍采用的測(cè)定海水硫酸根的方法，包括：生成硫酸鋇沉淀，然后用重量法測(cè)定。在中國(guó)渤海和北黃海的測(cè)定結(jié)果顯示 SO4/Cl的范圍為 ，平均為，與大洋值基本相同。 2022/2/3 34 海冰中硫酸根的含量比產(chǎn)生冰的水中高。北太平洋中由于結(jié)冰效應(yīng)就存在硫酸根明顯地在冰中富集而在水中降低的現(xiàn)象。硫酸根離子有一種性質(zhì) ——在缺氧環(huán)境中可以作為微生物的氧源，這種性質(zhì)對(duì)硫酸根離子的地球化學(xué)行為產(chǎn)生最大的影響。一般來(lái)說(shuō)，海洋沉積物僅在表層中含有氧，在表層以下，有機(jī)質(zhì)的微生物氧化作用一定伴隨著硫酸鹽還原成硫化物。因此，在沉積物內(nèi)部產(chǎn)生硫酸根的濃度梯度。結(jié)果，硫酸根由海水遷移到沉積物，海水中硫酸根濃度出現(xiàn)虧損。這一虧損由硫酸根含量高(相對(duì)于氯化物 )的河流輸入得到補(bǔ)充。由于這些過(guò)程不是區(qū)域性的，而在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)，由于硫酸根的停留時(shí)間比混合時(shí)間大得多，所以硫酸根對(duì)氯度比值的區(qū)域性變化的確非常之小 (變化范圍小于 177。 ％ )。 2022/2/3 35 一些海盆 (例如，黑海、卡里亞科海溝、波羅的海和一些峽灣 )的深層水由于水團(tuán)垂直運(yùn)動(dòng)受到的限制，氧可能耗盡。在這類海區(qū)，硫酸鹽還原細(xì)菌在水柱中出現(xiàn)，由于細(xì)菌作用的結(jié)果，硫酸根對(duì)氯度的比值降低。斯科平采夫等 (1958)曾報(bào)導(dǎo)過(guò)，由黑海中部采集的水樣中，這一比值減少了 4％，在大多數(shù)這類情況下，這種減少量較小。這一事實(shí)以及硫酸根虧損的水體與大洋水有限的交換作用，使得這種虧損效應(yīng)僅在局部海區(qū)才是重要的。 2022/2/3 36 溴化物 ?海水中溴的平均含量約為 103（ w/w）。溴在地殼巖石中的含量較 低，僅為 3 106，比海水低 22倍。自然界的溴主要富集在鹽湖及海洋中，因此海水是提取溴的重要資源。 2022/2/3 37 溴的測(cè)定方法主要采用 Kothoff等（ 1937）的次氯酸鹽氧化容量法。此法比較方便，準(zhǔn)確。自 1942年起采用此法進(jìn)行海水中溴的測(cè)定后，其氯度比值無(wú)太大變化。大洋水溴氯值在～ ，明顯地不隨深度和位置而變化。低鹽度的波羅的海海中溴含量比較低，可能是由于這地區(qū)的河流中溴含量低的緣故。 2022/2/3 38 氟化物 海水中氟化物的平均含量為 106（ w/w），在鹵族元素中，比氯和溴小很多，但比碘含量高近 20倍。海水中氟化物的調(diào)查資料自 60年代起逐漸增多，特別是鑭一茜素絡(luò)合劑 (氟試劑 )的分光光度法使用于海水分析以來(lái)，進(jìn)行了廣泛調(diào)查；另外氟離子選擇電極也應(yīng)用于海水分析，包括電位測(cè)量法及電位滴定法也作了一些研究。 2022/2/3 39 ? 正常海水 F/Cl比值在 ～ 105之間，但在某些海區(qū)的深層水中，使用格林哈爾希和賴?yán)?(1961)的鑭 —茜素絡(luò)合酮比色法，曾發(fā)現(xiàn)某些大西洋深層水中氟化物對(duì)氯度的比值出現(xiàn)反常現(xiàn)象，但是，布魯爾等使用氟離子選擇性電極測(cè)定樣品中 F的相對(duì)活度證明，所有樣品 (包括比色測(cè)定得到反常結(jié)果的那些樣品 )中氟離子的活度不變；使用威爾尼斯(Wilknlss)和林寧博姆 (Linn enbom) (1968)的光子活化方法對(duì)反常樣品的進(jìn)一步分析結(jié)果表明，與比色法測(cè)得的結(jié)果差別較大。因?yàn)榉闯，F(xiàn)象只是用比色方法才能觀測(cè)到，當(dāng)用電極方法對(duì)同一樣品測(cè)定時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)這一反常現(xiàn)象，所以這可能是比色分析的一些干擾因素造成的。 2022/2/3 40 硼 ? 海水中的 H3BO3濃度為 106（ w/w），如以 B來(lái)表示為 103。硼在表層水中的含量受到大氣降水及蒸發(fā)、生物影響而有變化。海水中 B主要以 H3BO3形式存在于海水中，其解離可以表示為： 海水 pH值等于 8，代入上式可得到： 2022/2/3 41 ? 海水中硼的氯度比值 B/Cl，過(guò)去測(cè)定的變動(dòng)范圍為～ 103，但近年來(lái)的一些測(cè)定值均在 ～。 ? 每年由河流輸入的溶解硼為 4 1011克，大部分在通過(guò)高離子強(qiáng)度的海水中時(shí)吸附在粘土碎屑上而被除去了。小部分硼 (約為總量的十分之一 )可能在自生硅酸鹽形成過(guò)程中或含硅軟泥的沉積作用從海水中遷出。含在有機(jī)物質(zhì)中的硼在與沉積物結(jié)合之前由于分解作用重新返回到水體中。眾所周知，相對(duì)于其他海水中的鹽類來(lái)說(shuō)，氣溶膠中的硼含量較高，但大氣的吸收并不表示這是硼從海水中遷出的一條途徑，因?yàn)椋瑥姆€(wěn)態(tài)來(lái)說(shuō)，由于降雨和河流排出，大氣中的硼最終還是回到大海里的。 2022/2/3 42 Methods of Determination of The Major Elements of Seawater Chloride ? Ag+ + Seawater ? AgCl(s) + AgBr(s) ? 2Ag+ + CrO42 ? Ag2CrO4 (red solid) ? Cl(‰) = + + R152 – R153 + R154 R155 2022/2/3 43 Sulfate ? BaCl2 + Seawater ? BaSO4 ? Ca2+, et al. can coprecipitate. Measurements relative to standard seawater of known concentration can yield very precise measurements. 2022/2/3 44 Bromine ? Ag+ + Seawater ? AgCl(s) + AgBr(s) AgBr (s) + chromic acid or
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