science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe beïnvloedt zoutgehalte de oplosbaarheid van zuurstof in water?

Het zoutgehalte van een vloeistof is een schatting van de concentratie opgeloste zouten die het bevat. Voor zoet water en zeewater zijn de zouten in kwestie gewoonlijk natriumchloride, bekend als keukenzout, samen met metaalsulfaten en bicarbonaten. Zoutgehalte wordt altijd uitgedrukt in metrische eenheden van een aantal gram zout in één liter water of per gewicht als het aantal gram zout per miljoen gram water (ppm). Atmosferische gassen lossen op in zoet water en zeewater. De oplosbaarheid - het vermogen van een specifiek gas om op te lossen in water - hangt af van een aantal onderling verbonden variabelen zoals temperatuur, druk en de chemische inhoud van het water.

Elektrolyten

Water is een polair molecuul. Dit betekent dat de waterstof- en zuurstofcomponenten gelijke en tegengestelde elektrische ladingen hebben. Zout lost op in water omdat de watermoleculen de component natrium- en chloride-ionen uit elkaar trekken. De resulterende oplossing wordt een elektrolyt genoemd omdat deze elektriciteit kan geleiden. Zuiver water is een slechte elektrische geleider.

Uitzouting

Het vermogen van water om gassen op te lossen neemt af met de toevoeging van elektrolyten. Zoutionen trekken watermoleculen aan waardoor er minder waterstof- en zuurstofionen beschikbaar zijn om gasmoleculen te vangen en te dissociëren. Het koolstofdioxidegehalte van een koolzuurhoudende drank zal verdwijnen als er zout aan wordt toegevoegd. Dit is "uitzout" en het varieert naargelang de samenstelling van het zout.

Opgeloste zuurstof

Zuurstof omvat 20,9 procent van de atmosferische gassen, maar de oplosbaarheid ervan in water is veel lager. Onder normale omstandigheden kunnen ongeveer 12 delen zuurstof oplossen in een miljoen delen water. De bronnen van deze zuurstof zijn de fotosynthese van de atmosfeer en de plant die zuurstof produceert als een eindproduct. Een hoge concentratie van plantaardig leven in water kan de opgeloste zuurstofniveaus naar 20 ppm brengen.

Temperatuur

Hogere temperaturen verminderen het vermogen van water om zuurstof op te lossen. Bellen lucht uit kokend water laten dit effect zien.

Zoet water

Rivieren, beken en andere zoetwatersystemen hebben meestal een zuurstofconcentratie van 6 ppm of meer. Vis en andere zoetwaterorganismen in het water overleven niet onder de zuurstofconcentratie van 4 ppm.

Zeewaterbronnen

Natrium- en chloride-ionen vormen 85 procent van de opgeloste ionen in zeewater. Zeewaterzout neemt toe in gebieden, zoals polaire gebieden, waar verdamping groter is dan neerslag. De lagere temperaturen van poolgebieden werken ook om het zoutgehalte van zeewater te vergroten. De grotere neerslag in equatoriale gebieden, samen met hogere temperaturen, vermindert het zoutgehalte van zeewater en maakt een hoger zuurstofgehalte in deze wateren mogelijk.