الملوحة

ملوحه

Salinity - Salinité

الملوحة

	الشكل (1) طبقة الانحدار الملحيّ

الملوحة salinity هي كمّية الأملاح المنحلّة في ماء البحر، وتقاس بالغرامات المنحلة في 1كغ من ماء البحر، وهي تراوح - في جميع المحيطات - بين 32-37%، لكن ثمّة فروق واضحة في الملوحة بين المنطقة السطحيّة والمنطقة العميقة. وبسبب تأثير الملوحة على كثافة ماء البحر تترتب المياه في البحار بحسب تغيّر كثافتها بحيث يتكون تطبُّقٌ stratification في ماء البحر، فيكون أعمق المياه أكبرها كثافة. ولكن على الرغم من تزايد الملوحة عموماً مع ازدياد العمق، فإنه توجد طبقة مميزة في الكتلة المائية تزداد فيها الملوحة بحدة، تسمى الانحدار الملحي halocline (الشكل-1).

توزّع الملوحة في المحيطات

يعدّ ماء البحر محلولاً معقّداً من الأملاح في الماء، تتوزّع الأيونات (الشوارد) الرئيسية فيه بنسب ثابتة نسبياً، لكن نسبة الأملاح إلى الماء تختلف من مكان إلى آخر ضمن المحيط. ويشكل الماء وسطيّاً 96.5 % من كتلة المحيط، لذلك فإن الماء يُحَدِّد معظمَ الخصائص الفيزيائية الملاحظة فيه. كما أن 99% من المواد الصلبة المنحلة في ماء المحيط تتمثل بستّة أيونات رئيسة هي: الكلوريد  Cl^-والصوديوم Na⁺ والمغنزيوم Mg⁺² والكبريتات SO₄^-2 والكلسيوم Ca⁺² والبوتاسيوم K⁺ (الجدول-1).

تعود تغيرات ملوحة ماء البحر إلى الفعاليات الطبيعية الأساسية التي تضيف أو تنقص من الماء العذب، فتأتي الزيادة في الملوحة من التبخر ومن إزاحة كل الماء النقي بشكل جليد في عملية التجمد، ينجم التناقص في الملوحة عن الهطولات المطرية والجريان من اليابسة وذوبان الجليد، لكن هذه العمليات تؤثر فقط في الطبقة السطحية للبحر، وعند تحرّك هذه الطبقة السطحيّة تتغيّر ملوحتها في حال الاختلاط مع الكتل المائية المجاورة.

	الشكل (2) توزع الملوحة بازدياد العمق في المحيطين الأطلسي والهادئ

وبما أن العوامل التي تؤثّر في ملوحة المياه السطحية هي - أساساً - مناخيّة، فإن توزع الملوحة في هذه المياه يختلف بحسب المناطق، وهو يراوح في عرض البحار - كما ذكر سابقاً - بين 23 ْ- 37.5%، علماً أن قيم الملوحة في المحيطات جميعها فيها التوزيع نفسه. لكن توجد أعلى قيم لها في خطوط العرض المدارية 20 ْ-30 ْشمالاً و15 ْ-20 ْجنوباً حيث يتضافر تأثير الرياح ودرجة الحرارة العالية لإحداث زيادة في التبخر تفوق التساقط ويزداد هذا التأثير صيفاً في البحار القطبية بسبب ذوبان الجليد. أما القيم الأخفض للملوحة فتصادف بالقرب من الشواطئ القارية بسبب الحمولات النهرية.

أما فيما يتعلّق للتغيرات الفصلية في ملوحة الطبقات السطحية للمحيط فهي - عموماً - لا تتجاوز 0.5% باستثناء قرب الجليد أو حيث توجد تغيرات فصلية شديدة تؤثر في الهطولات المطرية. ويبين الشكل (2) توزع الملوحة بازدياد العمق في المحيطين الأطلسي والهادئ.

المقادير النسبيّة لبعض الأيونات المهمّة في ماء البحر

تنحل في ماء البحر مجموعة من الأملاح تُشَكِّل كميّتُها ملوحتَه. لكن إضافة إلى الأملاح تحتوي المحيطات على مجموعة من الغازات المنحلة التي تأتي من الغلاف الجوي أو من تنفس النباتات والحيوانات، أو تأتي من ثقوب أو منافذ في أعماق البحار، ويؤلف غاز ثنائي أكسيد الكربون (CO₂)  ت 15% منها.

- المُكَوِّنات الرئيسة: وهي تؤلّف نحو 99.7 % من مجموع المواد المنحلة (الجدول 1).

- هناك أيونات بكميات ضئيلة هي F^-, SR²⁺, Br^-, HCO^- ₃ وحمض البور H₃BO₃ التي ترفع المجـموع إلـى 99.99 %

- أما ما تبقّى من العناصر التي توجد طبيعيّاً في البحر، فلا يتجاوز مجموعها 0.01% من مجموع المواد أو الأملاح المنحلة، لكنها هي أيضاً ضرورية للحياة.  

الشكل (3-أ) مقياس الملوحة	الشكل (3-ب) مقياس ملوحة ودرجة حرارة بآن واحد

قياس الملوحة salinometry

تُعْتَمَد الناقلية الكهربائية لمياه البحر لقياس ملوحة عيّنات منها التي تعتمد كثيراً على الملوحة. لذلك يستخدم علماء البحار مقاييس خاصة لقياس الناقلية ودرجة الحرارة والعمق، ومن الناقليّة يمكن حساب ملوحة ماء البحر (الشكل-3).

1- أخذ العينات وتخزينها: تأتي معظم المعطيات عن الملوحة من العينات التي تجمع من المحيطات. وتنطبق القواعد الأساسية على وضع العينات وتخزينها من أجل تحليل الملوحة أيضاً على أدوات أخذ العينات. ويجب الانتباه خصوصاً إلى نظافة هذه الأدوات وخلوها من الأملاح، وذلك قبل البدء بالعمل. كما يجب توخي الحذر لإنقاص التلوث أو تبخر العينات.

2- طرائق قياس الملوحة:

أ-المعايرة الكلورية chlorinity titration: تُعْتَمَد عادة طريقة مور Mohr التي وُصِفَت عام 1856، وهي تقوم على معايرة عينة من ماء البحر بمحلول نترات الفضة معلوم التركيز، والوصول إلى نقطة ترسب فيها الكلوريدات وكمية صغيرة من البروميدات بشكل هاليدات الفضة silver halide؛ وذلك باستخدام مُشْعِرات مناسبة، مثل كرومات البوتاسيوم، أو لدى الاقتراب من نقطة التعادل يُسْتَبْدَل بمحلول نترات الفضة المركز بمحلول أكثر تمديداً. وتحسب الكلورية chlorinity لعينة مجهولة من ماء البحر كما يأتي:

حيث:

Clu الكلورية للعينة المجهولة

Cls الكلورية للعينة القياسية

Ws وزن العينة القياسية

Wu وزن العينة المجهولة

Tu العيار الحجمي لنترات الفضة للعينة المجهولة

Ts العيار الحجمي لنترات الفضة للعينة القياسية

ومن الضروري قياس تركيز إحدى المكونات الرئيسية من أجل تحديد الملوحة لعينة معينة من الماء ويلاحظ أن المكون ذا التركيز الأعلى هو الكلوريد Cl^-، إذ تبلغ نسبة هذا الأيون 55.4% من المواد الصلبة المنحلة في أي عينة من ماء المحيط، لذلك يمكن تحديد الملوحة بقياس تركيز Cl^- من العلاقة الآتية:

النسبة المئوية لدرجة الملوحة = 1.80655 × النسبة المئوية لدرجة الكلورية، حيث تقاس الملوحة بالغرام/كغ من ماء البحر، أو جزء بالألف. %).

ويبلغ متوسط الملوحة في المحيطات 1.80655×19.2 = 34.7%، حيث 19.2 متوسط الكلورية في المحيطات.

	الشكل (4) عينات قياسية من ماء البحر

ومنذ عام 1902 حتى عام 1975 قام المخبر الهِدروغرافي في كوبنهاغن بالدنمارك بتوفير عينات قياسية من ماء البحر (الشكل-4) تنفيذ قياسات الملوحة في كل العالم معتمدة على المرجعية نفسها. أما بعد عام 1975 فقد أَُنيطَت هذه المهمة بمؤسسة علوم البحار في وورملي Wormle في إنكلترا.

ب- قلوية ماء البحر alkalinity: وهي قياس أيون الكربونات الحمضية HCO^-₃ في الماء، والتي تنتج من انحلال كربونات الكلسيوم في المياه العميقة. فعندما يتحد غاز ثنائي أكسيد الكربون مع الماء يتشكل حمض الكربون الذي يتحول إلى شاردة الكربونات الحمضية بحسب المعادلة (1)، وهي تتغير بحسب الموقع والعمق.

تشكيل بعض الأيونات الأجزاء الصلبة للمتعضيات الحيوانية

تشكل بعض الأيونات مثل Ca⁺²) و(SiO^-₄، الأجزاء الصلبة لبعض المتعضيات البحرية. وبعد موت هذه المتعضيات فإنها تهبط إلى الأعماق السحيقة حيث ينحل SiO₄^-4 تدريجياً، لأن الماء في كل المناطق غير مشبع به. أما كربونات الكلسيوم فينحل في الأعماق المتوسطة، ولكنه يترسب ثانية في المياه العميقة بسبب الضغط الأعلى. وعلى هذا فإن تركيز Ca⁺² وSiO₄^-4  يميل للتغير باختلاف العمق.

مي نصير

البحر ـ المحيطات (علم ـ).

- HAROLD THURMAN, Introductory Oceanography (Charles Merril publishing Company, Toronto, London 1978).

- RIKEY &CHESTER, Introduction to Marine Chemistry (Academic Press London & New York 1997).

التصنيف : الكيمياء و الفيزياء

النوع : علوم

المجلد: المجلد التاسع عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 449

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية