【中華百科全書●海洋●海水熱力學】

楊籍富

【中華百科全書●海洋●海水熱力學】

 

溶於海水中的元素，以各種不同的物種（ChemicalSpecies）和離子（Ions）存在。

 

而海水大部分的化學物種和離子間必須經過千百年之久，其化學反應才可達到平衡；

 

從熱力學概念，海水尚有元素未達到化學反應平衡，但繼續進行反應欲趨於平衡。

 

目前，對於海水各化學物種和離子間反應平衡所知有限，可是知道的化學物種和離子，其熱力學實驗資料，如海水主要離子（MajorIons）和二氧化碳系統，用來計算上述化學物種和離子的活性係數（ActivityCoefficient），與平衡常數（EquilibriumConstant）、海水的離子強度（IonicStrength），計算和實驗的結果，皆約為○‧七，而海水的單價離子活性（Activity）為○‧七，雙價為○‧一二。

 

海水的主要離子陽離子（Cations），大都以非錯化合物種（ComplexedSpecies）形式存在，百分之十至十五的鈣和鎂離子，與活性較強的陰離子（Anions），形成離子對（IonPairs）或錯化合離子（ComplexIons），除氯離子外的陰離子，皆和陽離子形成離子對（Garrels&Thompson，西元一九六三年）。

 

關於海水稀有元素（TraceElements）的化學物種和離子，其濃度利用熱力學資料得知約為l0-7~l0-8M，此值常與實際海水的濃度不符；

 

是因海水中的化學反應平衡非常緩慢，同時受生物和光化學作用的影響，以致稀有元素在海水中呈複雜的化學反應，在熱力學概念無法作正確又詳細的考慮。

 

而海水中的金屬離子（MetalIons）濃度，受礦物的離子交換（IonsExchange）矽礦物風化作用（WeatheringProcess）、生物作用，和海底火山作用等影響，所以其濃度並不是單純的溶解度（Solubility）平衡關係可控制。

 

（陳永祺）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=4586