La Chimie de l'eau de mer La Chimie de l'eau de mer La Chimie de l'eau de mer La Chimie de l'eau de mer   La Chimie de l'eau de mer

 

Ici, nous abordons le cote technique de l'eau de mer. Même si ce sujet est des plus intéressants, nous ne pouvons vraiment pas énumérer ici tous ce qu'il y a à savoir sur ce sujet et nous vous référons à d'autres sources couvrant ce sujet. Parmi elles, naturellement, l’œuvre monumentale de René Quinton: "L'eau de mer  - milieu organique" - (1912: Ed. Masson) Réimprimé: Ed. ENCRE 1995.

Veuillez voir notre Bibliographie pour d'autres références.

 

 

 

 Dans cette page...

Concentrations des sels dans l'eau de mer
La Chimie de l'eau de mer
La Composition de l'eau de mer



 
Concentrations des sels dans l'eau de mer

 

Dans le domaine de l'eau de mer, on utilise certains 'mot clef' et il faut définir ces mots pour avoir une bonne compréhension du sujet de l'eau de mer.

 

Isotonique:

Iso - veut dire 'égal'. Dans le domaine de la médecine, un fluide est isotonique, lorsequ'il a la même concentration des corps dissous que l'on trouve dans le sang. En cas de solution saline (eau de mer incluse), cela signifie qu'une solution isotonique est 9‰ (ceci n'est pas 'pour cent' - cela veut dire 'pour mille') sel et 991‰ de l'eau purifiée. C'est pour dire que l'on pourrait définir que l'eau de mer isotonique a seulement 1/3 de la teneur en sel de l'eau de mer régulière d'océan (pas la mer morte !).
En d'autres termes, si vous aviez 100cc (1000g) d'une solution isotonique, alors 0.9cc (9g) serait des sels saturé et 91cc (991g) serait l'eau épurée (eau de source et pas l'eau distillée s.v.p.). Par conéquence, l'eau de mer a 9‰ (par mille) de sels en solution.

 

Hypertonique: Si elle (la solution) est plus de 9‰, elle est HYPERTONIQUE. L'eau de mer de 21‰ s'appelle parfois "Duplase" mais elle n'est pas souvent employée. Elle a approximativement 2/3 de la teneur en sel de l'eau de mer régulière. La salinité de l'océan est approximativement égal au poids, en grams, de sels dissous dans l'eau de mer. Cetteconcentration des sels s'exprime en parties par mille (‰). L'eau de mer de 35‰ est l'eau régulière de l'océan - teneur en sel normale. Exprimé en 'pourcent' ça serait 96.5% en molécules d'eau pure et 3.5% en sels, gases dissous, matériaux organiques et particules non-dissous. Cela signifie que 1000g d'eau de mer contiennent 965g d'eau et 35g de sels dissous.

 

Hypotonique : Si la solution saline (l'eau de mer) est moins de 9‰ (concentration des corps dissous), elle est HYPOTONIQUE.

 

Si N'IMPORTE QUELLE grande quantité de fluide est présentée dans le corps humain inférieur ou plus de 9‰ (de contenu en sel), les DOMMAGES aux CELLULES seront inévitables! Il y aura soit CRÉANATION (> 9% de sel en solution) lorsque les cellules s'écrasent de l'intérieur sur elles-mêmes ou  elles LYSERONT en éclatant (< 9‰ de sel en solution).

 

Avez-vous jamais entendu parler de la SOLUTION SALINE NORMALE? Elle est de 9‰ - et c'est le sel régulier de table - NaCl. EN D'AUTRES TERMES, C'EST CE FLUIDE CLAIR OMNIPRÉSENT QUE VOUS VOYEZ DANS LE BRAS DE TOUT LE MONDE À L'HÔPITAL! L'eau de mer nést pas tout simplement de léau salée. Elle est une substance vivante et nous expliquons ceci ailleurs dans ce site Web.

 



La Chimie de l'eau de mer

 

Sujets traités

 

  • Qu'est-ce que le sel de mer?
  • D'où vient le sel de mer?
  • Pourquoi la composition du sel de mer est-elle constante depuis des milliards d'années?
  • Quelles sont les substances nonconservatrices mais importantes dissoutes dans l'eau de mer?

 
Contenue

 

  • Salinité 
  • Sels and ions
  • Six ions principaux
  • Éléments naturelles dans l'eau de mer
  • Les sels de mer ont une composition constante
  • D'où viennent les sels de mer?
  • Composition constante après 1,5 milliards d'années
  • D'autres substances dans l'eau de mer vis-à-vis les sels de mer
  • Quelques gaz sont nonconservateurs
  • D'autres substances nonconservatrices dans l'eau de mer
     

 
1. Salinité est reliée à la concentration des sels dissous dans l'eau de mer


Dans le passé, la salinité était mesurée après à l'évaporation de l'eau et en pesant le montant de sel qui restait. À cause de la difficulté et de l'inexactitude de cet approche, on utilise maintenant la conductivité électrique pour mesurer la salinité.
 

  • La conductivité augmente au rythme de l'aumentation des sels dans l'eau de mer.
  • La conductivité donne des résultats précis: 35.0000X.
  • La conductivité (et la température et la profondeur) sont mesurées par des instruments appelés: CTDs (Conductivity Temperature Depth). Ces instruments peuvent peuvent faire des milliers de sondages par heure.
  • Salinité, température, and profondeur (pression) peuvent être utilisées pour calculer la densité qui est importante pour comprendre la circulation verticale de l'eau de mer.
  • La salinité est la plus grande à la surface des eaux chaudes et tropicales, où il y a plus d'évaporation que de précipitation. Elle est la plus basse où il y a de grandes entrées d'eau douce des fleuves.

 

La salinity n'a aucune unité. (Le PSU ou "practical salinity unit" est incorrecte bien que fréquemment utilisée.)
 

  • La salinité est approximativement égale au poids, en grammes, des sels dissous par 1000g d'eau de mer. Ce serait la concentration de sels en parties par mille (‰).
  • Les eaux moyennes d'océan ont une salinité de 35,0. Ceci signifie que 1000g d'eau de mer moyenne contient 965g d'eau et 35g de sels.
     

     

 Salinité des Océans

Salinité Mondiale





2. Les sels - ce sont des ions.

 

Les cations ont une charge électrique positive et les anions ont une charge électrique négative. Les sels sont électriquement neutre parce que la charge des cations et anions est opposée et égale.

 

Lorsque les sels sont dissous dans de l'eau, ils se décomposent en cations et anions. Voici deux exemples:

 

  • Chlorure de sodium, NaCl, se divise en Na+ and Cl-.
  • Sulphate de magnésium, MgSO4, se divise en Mg2+ and SO42-.
     
     

3. Six ions majeurs constitue >99% des sels dissous dans l'eau de mer.


Ce sont les ions de sodium (Na+), chlorure (Cl-), sulphate (SO42-), magnésium (Mg2+), calcium  (Ca2+), et potassium (K+).

 

 

4. Tous les éléments de la nature (non produit par l'homme) sont dans l'eau de mer.

 

Plusieurs autres, en tres faible concentration, sont cependant dissoutes dans l'eau de mer:

 

  • Fer, 0.06 parties par milliard (ppb)
  • Plomb, 0.002 ppb.
  • Or, 0.005 ppb.
  • Protactinium, 0.00000005 ppb.
     

5. Les ions majeurs sont conservateurs. Cela veut dire, qu'ils sont en relation contante, ions vis-à-vis d'autres ions, dans la plupart des régions océaniques.
 

Une autre façon de dire cela est: les sels de mer ont une composition constante. Ils sont presque toujours 55% d'ions de sodium, 31% d'ions de chlorure, 8% d'ions de sulfates, 4% d'ions de magnésium, 1% d'ions de calcium et 1% d'ions de potassium.

 

L'exception majeure se présente lorsque l'eau douce et l'eau de mer se mélange. L'eau des rivière a une composition différente de  l'eau de mer. Par exemple, elle contient plus d'ion de calcium.
 
 
6. Les sels de mer proviennent principalement des roches: sur terre les cations et de l'intérieur de la terre les anions.


La décomposition atmosphérique des roches est un processus lent à l'aide de l'eau, comprenant de dioxide de carbonne, et cela la rend un peu acid.

 

Il n'y a pas assez d'anions dans les dépôts volcaniques pour être une source d'eau pour les océans. Maintenant, les roches sédimentaires sont la source. Dans le passé, la source était les volcans et probablement un écoulement majeur lorsque la terre fondait.

 

  • Les rivières transportents les ions dissous vers l'océan.
  • Malgré la probabilité que la décomposition atmosphérique était plus vite sur la terre ancienne, même aujourd'hui il prendrait seulement 8 à 260 millions d'années pour remplacer touts les sels de mer par l'eau des rivières qui se jettent dans l'océan.
  • Le temps nécessaire pour remplacer totalement les ions dans l'eau de mer avec des ions provenant des rivières s'appelle: 'temps de résidence'.
  • Vu que ce temps est beaucoup moins long que l'âge de la terre et les océans, il doit avoir des processus qui enlèvent les sels des océans pour emêcher qu'ils deviennent encore plus salés.
     
     

7. La composition et la concentration des sels des océans est "constante". Cela veut dire que les océans n'ont pas changés malgré les millénaires.


Les évidences géologiques indiquent que la concentration et composition des sels de mer ont restées les mêmes pour au moins 1.5 milliard d'années. Les tolérences bactériennes qui vivaient il y a 3.6 billions d'années avant l'ère d'aujourd'hui démontrent que la concentration et composition des sels de mers étaient pas trop différantes même à cet époque.

 

L'état "contant" est dû à la normalisation des sels où input égal output, c.à.d. les sels ajoutés sont égaux aux sels dilués.

 

  • Cette "constance" des sels tient a leur concentration et la reduction des sels augmente avec leur concentration.

 

Les processus d'enlèvement (réduction) des sels comprennent:

 

  • formation de particules évaporés (dépôt de sel qui restent lorsque l'eau de mer s'évapore
  • enterrement de l'eau des sédiments (l'eau entre les grains de sédiments)
  • sédiments, spécialement les sédiments biologiques, pour  Ca2+ (ions de calcium ion) comme carbonate de calcium
  • passages hydrothermales, spécialement ceux des chlorites minérales dans les fentes et fissures des ventilateurs. Ce processus enlève le Mg2+ (ion de magnésium).

 

 
8. La plupart des autres substances (autres que les sels de mer) sont "conservatrices". Leurs concentration peut varier géographiquement et avec profondeur, principalement dû à l'absorption et relâche par des organismes.
 

9. Plusieurs gases importants ne sont pas conservateurs, comme l'oxygène et le dioxide de carbonne.


Oxygène se dissous dans l'eau de mer de l'atmosphère. La phosynthèse est aussi une source d'oxygène pour les eaux de surface des océans.

 

Oxygène est consommé par la respiration. Il est rare que les animaux et les bactéries utilisent tout l'oxygène sans les eaux de sous-surface qui deviennent anoxique. Ceci peut arriver seulement si les eaux sont isolées de l'atmosphère d'une manière ou l'autre.

 

Le dioxide de carbone est consommé durant la photosynthèse et relâché durant la respiration. Il peut aussi être échangé avec l'atmosphère.

 

Le dioxide de carbone peut réagir avec l'eau pour former des ions de bicarbonate et carbonate.

 

CO2 + H2O –› HCO3- + H+ –› CO32- + 2H+

 

Ces réactions contrôlent l'acidité  (pH) de l'eau de mer.

 

Les organismes utilisent les ions de carbonate pour construire les coquilles de mer de carbonate de calcium qui tombent après leur mort pour former les sédiments calcaires.

 

10. Une autre groupe importante de substances nonconservateurs dissoutes dans l'eau de mer sont les nutriments.

 

Ce sont les fertilisants essentiels pour les plantes et alques des eaux de mer.


Les nutriments majeurs sont: nitrates, phosphates, et silicates (le dernier requis seulement par les organismes siliceux).

 

Les nutriments diminuent dans les eaux de surface, où il y a des plantes qui poussent, et sont trouvés en eaux profondes avec une concentratin plus forte. C'est ici où les restes (déchèts) des plantes et animaux tombent de la surface et c'est là où ils décomposent.

 


 

Veuillez voir nos Crédits pour la source de ces informations

 



Composition détaillée de l'eau de mer

Salinité = 3.5%

 

Pour un listing encore plus complèt des éléments dans l'eau de mer, veuillez consulter cette page.
 

 

Élement
 
 

Hydrogène H2O

Oxygène H2O

Sodium NaCl

Chlore NaCl

Magnésium Mg

Soufre S

Potassium K

Calcium Ca

Brome Br

Poids
Atomique
 

1.00797

15.9994

22.9898

35.453

24.312

32.064

39.102

10.08 79.909

ppm
 
 

110,000

883,000

  10,800

  19,400

    1,290
       904
           392             411         67.3

Élement
 
 

Molybdène Mo

Ruthénium Ru

Rhodium Rh

Palladium Pd

Argent Ag

Cadmium Cd

Indium In

Étain Sn

Antimoine Sb

Poids
Atomique
 

0.09594

101.07

102.905

106.4

107.870

112.4

114.82

118.69

121.75

ppm
 
 

0.01

0.0000007

.

.

0.00028

0.00011

.

0.00081

0.00033

Hélium He

Lithium Li

Béryllium Be

Bore B

Carbone C

Azote N

Fluor F

Néon Ne

Aluminium Al

Silicium Si

Phosphore P

Argon Ar

Scandium Sc

Titane Ti

Vanadium V

Chrome Cr

Manganèse Mn

Fer Fe

Cobalt Co

Nickel Ni

4.0026

6.939

9.0133

10.811

12.011

14.007

18.998

20.183

26.982

28.086

30.974

39.948

44.956

47.90

50.942

51.996

54.938

55.847

58.933

58.71

0.0000072 0.170

0.0000006

4.450

28.0

15.5

13

0.00012

0.001

2.9

0.088

0.450

<0.00000

0.001

0.0019

0.0002

0.0004

0.0034

0.00039

0.0066

Tellure Te

Iode I

Xenon Xe

Césium Cs

Baryum Ba

Lanthane La

Cérium Ce

Praseodyme Pr

Neodyme Nd

Samarium Sm

Europium Eu

Gadolinium Gd

Terbium Tb

Dysprosium Dy

Holmium Ho

Erbium Er

Thulium Tm

Ytterbium Yb

Lutécium Lu

Hafnium Hf

127.6

166.904

131.30

132.905

137.34

138.91

140.12

140.907

144.24

150.35

151.96

157.25

158.924

162.50

164.930

167.26

168.934

173.04

174.97

178.49

.

0.064

0.000047

0.0003

0.021

0.0000029

0.0000012

0.00000064

0.0000028

0.00000045

0.0000013

0.0000007

0.00000014

0.00000091

0.00000022

0.00000087

0.00000017

0.00000082

0.00000015

<0.000008

Cuivre Cu

Zinc Zn

Gallium Ga

Germanium Ge

Arsenic As

Sélénium Se

Krypton Kr

Rubidium Rb

Strontium Sr

Yttrium Y

Zirconium Zr

Niobium Nb

63.54

65.37

69.72

72.59

74.922

78.96

83.80

85.47

87.62

88.905

91.22

92.906

0.0009

0.005

0.00003

0.00006

0.0026

0.0009

0.00021

0.120

8.1

0.000013

0.000026

0.000015

Tantale Ta

Tungstène W

Rhénium Re

Osmium Os

Iridium Ir

Platine Pt

Or Au

Mercure Hg

Thallium Tl

Plomb Pb

Bismuth Bi

Thorium Th

Uranium U

Plutonium Pu

180.948

183.85

186.2

190.2

192.2

195.09

196.967

200.59

204.37

207.19

208.980

232.04

238.03

(244)

<0.0000025

<0.000001

0.0000084

.

.

.

0.000011

0.00015

.

0.00003

0.00002

0.0000004

0.0033

.

 
Note! ppm= parties par million = mg/litre = 0.001g/kg.

Source: Karl K Turekian: Oceans. 1968. Prentice-Hall

 

 

Important! Il faut se souvenir que les lois de l'osmose, diffusion et filtration sont au travail ici. Dans tous les cas, les forces osmotiques attirent l'eau dans la direction d'une concentration plus forte. Substances dissoues et les particules (nutriments etc.) se dirigent vers les régions d'une concentration moindre.

 

Pour voir une bonne explication du sujet de l'OSMOSE, allez ici:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Osmose

 

Cela veut dire qu'une solution plus forte n'est pas nécessairement meilleure parce qu'elle encourage la sortie de l'eau des cellules vers la direction extra-cellulaire.

La solution isotonique a l'abilité de vite normaliser l'environnement interne intracellulaire.

 


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