海洋化学的界面作用类型有哪些

❶ 海洋中各种化学元素有什么作用

钾是植物生长发育必不可少的一种重要化学元素，它是海洋宝库赐予人类的又一大宝物。海水中的钾盐资源非常丰富，但由于钾的溶解性低，在1升海水中仅能提取380毫克钾，而且钾与钠离子、镁离子和钙离子共存，要想它们分离并不容易，从而使钾的工业开采一直没有什么大的发展。目前，已有采用硫酸盐复盐法、高氯酸盐汽洗法、氨基三磺酸钠法和氟硅酸盐法等从制盐卤水中提取钾；采用二苦胺法、磷酸盐法、沸石法和新型钾离子富集剂从海水中提取钾。从可持续利用资源角度来看，开发海水钾资源的意义和前景都是非常远大的。

溴是一种贵重药品的主要组成部分，可以生产许多消毒药品。例如我们都很熟悉的红药水，就是溴与汞的有机化合物，溴还可以制成熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。地球上99%以上的溴都分布在宽广的大海中，故溴有“海洋元素”的称号。19世纪初，法国化学家发明了提取溴的方法，这个方法也是目前为止工业规模海水提溴的有效方法。此外，树脂法、溶剂萃取法和空心纤维法这些提溴新工艺正在进一步研究中。溴的用途很广，但它含有一定的毒性，因此一些农药和防爆剂对它的使用都有严格的控制。

镁具有重量轻、强度高等特点，它不仅大量用于火箭、导弹和飞机制造业，还可以用于钢铁工业。镁作为一种新型无机阻燃剂，已被运用于多种热塑性树脂和橡胶制品的提取加工中。另外，镁还是组成叶绿素的主要元素，可以促进作物对磷的吸收。镁在海水中的含量仅次于氯和钠，位居第三，主要存在形式是氯化镁和硫酸镁。从海水中提取镁并不是一件困难的事，只要将石灰乳液加入海水中，沉淀出氢氧化镁，注入盐酸，再转换成无水氯化镁就能做到。运用电解海水的方法也可以从中得到金属镁。

铀是一种高能量的核燃料，是发展核武器和核能工业的重要原料。1000克铀所产生的能量相当于2250吨优质煤。陆地上的铀矿很稀少，而海水水体中含有几十吨的铀矿资源，约相当于陆地总储量的2000倍。海水提铀在技术上是完全可行的。

从20世纪60年代起，日本、英国、联邦德国等陆续开始从海水中提铀，并且逐渐总结出多种海水提铀的方法。以水合氧化钛吸附剂为基础的无机吸附剂的研究进展最快。现在人们评估海水提铀可行性的重要依据，仍是一种采用高分子粘合剂和水合氧化钻制成的复合型钛吸附剂。发展到今天，海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。日本已建成年产10公斤铀的中试工厂，一些沿海国家也将建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂这一计划提到日程上。总的来说，从海水中提取铀的研究方兴未艾，从已有的研究成果来看，海水提铀有着良好的发展前途。

锂有着“能源金属”的美誉，是用于制造氢弹的重要原料，海洋中每升海水含锂15～20毫克，海洋中的锂储量估计有2400亿吨。随着受控核聚变技术的发展，同位素锂６聚变释放的巨大能量最终将为人类所用。锂也是生产电池的理想原料，含锂的铝镍合金在航天工业中占有重要位置。此外，锂在化工、玻璃、电子、陶瓷等领域也有着广泛的应用。全世界对锂的需求量正以每年7%～11%的速度增加，而陆地上锂的储量有限，因此海洋必定会成为开发锂的新领域。

重水在海洋中的含量也较大，是原子能反应堆的减速剂和传热介质，也是制造氢弹的原料，如果人类研究的受控热核聚变技术得到很好的解决，从海水中大规模提取重水的梦想将成为现实，从而大大造福于人类。

除了上述已经形成工业规模生产的多种化学元素外，海水还无私地奉献给人类其他微量元素，因此我们更应该珍惜海洋的赐予。

海洋药物

海洋是一个潜力无穷的天然药源。据估计，目前从海洋生物中提制的药品达2万种，可谓是琳琅满目。海洋药物按其用途大致可分为心脑血管药物、抗癌药物、抗微生物感染药物、愈合伤口药物、保健药物等，有人称海洋为人类未来的“大药房”。

❷ 请问海洋化学专业以后的前景怎么样

目前就不错，日本核泄漏马上就要产生相关问题了

❸ 海洋的作用有哪些

海洋的地质作用

陆源物质等。有时发育于大陆坡的浊流沉积可延入深海平原海水运动、海水中溶解物质的化学反应和海洋生物对海岸、海底岩石和地形的破坏和建造作用的总称。海洋地质作用包括海蚀作用、搬运作用和沉积作用。海水的运动方式主要是波浪、潮汐、洋流和浊流。这 4种海水运动是海洋地质作用的重要的机械动力。由于海水深度和海底地形的影响，它们在海洋中构成了不同的水动力带。海水较浅的滨海带和大陆架是波浪和潮汐为主的水动力带，在波浪影响不到的大陆坡和深海盆地，是洋流和浊流的水动力带。这 4种机械动力都能产生海蚀作用、搬运作用和沉积作用。机械海蚀作用是海水运动时的水力冲击（也叫冲蚀）和海水挟带的碎屑产生的磨蚀对海岸和海底的破坏作用。海水机械搬运的方式有 3种：①推移，粗大的碎屑沿海底滚动和滑动；②跃移，较粗的碎屑间歇地跳跃式移动；③悬移，细小碎屑悬浮在水中移动。这 3种方式随水动力的强弱和碎屑粒径大小而变化。有时3种方式同时存在，有时推移和跃移并存,或者仅有悬移。当海水机械动力消失时，即发生沉积作用。机械沉积作用遍布海洋各处，但以大陆架和大陆坡上的沉积量最多。 水的化学作用主要是对可溶性岩石的溶解作用（也叫溶蚀），以及海水中溶解物质的化学反应在海底上形成沉积物的作用。
海洋中的生物不仅数量大而且种类多，在不同深度的海水中都有生物繁殖，但以大陆架上的海水中最为繁盛。海洋生物的地质作用主要指生物的遗体在海洋底上的沉积作用。
海洋的3种地质作用中,海蚀作用在滨海地区最显着而强烈，广阔的海洋盆则以沉积作用为主。海洋约占地球表面积的71％，是地球上最大的沉积场所，沉积物的数量大，种类多。现代大陆上大部分地区都有不同地质时期的古海洋沉积物。研究海洋的地质作用，特别是海底沉积物，对了解地球发展史、开发利用海底矿产资源都十分重要。 波浪的地质作用 波浪（也称海浪）是由于风的摩擦，海水有规律的波状起伏运动。波浪的大小与风力强弱、风势久暂和海面开阔程度有关。通常波浪的波长自数十厘米至数百米，波高自数厘米至十余米不等。水质点的波动振幅和与此相关的能量，均随水深增加而衰减。它们在水深为半个波长处已大为减小，因此，通常将半个波长的深度看作是波浪影响的下限。在水深小于半个波长的浅水区，波浪受海底摩擦而变形以至破碎，变为激浪，形成复杂的近岸流系，称激浪流。激浪流的冲击力可达9.80665×104帕至29.41995×104帕。当波浪运动方向与海岸直交时,产生与海岸垂直的进流和退流;当波浪运动方向与海岸斜交时，由于波浪的折射而产生与海岸平行的沿岸流。波浪及其在不同情况下衍生的各种波浪流是浅水区的重要动力。激浪流可直接破坏海岸。当海水渗进岩石裂缝，压缩空气，空气的膨胀力便加剧了岩石崩裂。激浪流携带的碎屑还是磨损岩石的工具。海浪对海岸、海底岩石的上述机械破坏作用叫作冲蚀作用。沙、砾随海浪运动就是海浪的搬运作用。波浪的冲蚀作用与搬运作用常常同时出现。当海浪水动力减小时，被搬运物即沉积。
在波浪冲蚀岩岸时，最先在贴水处形成海蚀凹槽。凹槽扩大，上部崩坍，形成海蚀崖。海岸后退一段距离。随着陡崖后退，海蚀凹槽的底部扩大为向海微倾斜的平台，叫海蚀平台。海面下降或陆地上升，海蚀平台出露海面而呈现的阶梯状地带，称海蚀阶地。海蚀平台在波浪作用下，坡度渐缓，一旦海浪的能量不能冲击海岸而分散消耗在摩擦上，海浪对海岸带海底岩石的破坏力趋于零。这时的海岸带横剖面叫海岸平衡剖面。由于构成海岸的岩石及构造的差异,抗蚀能力 不同,冲蚀作用还可以形成海蚀洞穴、桥、柱等地形。
在平缓的沙岸，海浪主要是以进流和退流或沿岸流对沙、砾进行搬运和沉积。进流沿海滩向陆地前进，进流动力耗尽后，退流在重力作用下沿斜坡向海退去。进流将沙、砾带上岸，部分较粗的停留在海浪到达的终点，部分较细的又随退流向海移动。碎屑在进流、退流往返搬运中，不断地磨圆、分选。海水动力消失时，它们就沿海岸堆积为砾滩、沙滩以及水下沙堤。沿岸携带的碎屑以沙为主，作大致平行海岸的纵向运动。这种纵向运动在水深 4米左右处最为活跃。其速度取决于多种因素，通常随波浪增强和搬运物粒径减小而增大，并当波浪运动方向与海岸以45°的角度相交时最快。沿岸流若遇海湾，流速减低，泥沙在湾口处沉积，形成一端与陆地相连的沙嘴等地形。沙嘴加高伸长，可以形成滨海带的障壁，在内侧形成与外海半隔绝的舄湖。
潮汐的地质作用 海水在月球和太阳的引潮力作用下所发生的周期性涨落运动称潮汐，与周期性升降同时发生的海水水平运动称潮流。潮汐改变着激浪带的范围，增强或减弱海岸带的海蚀作用。潮流在平坦的粉沙、淤泥质海岸可影响到相当宽的范围。潮流搅动泥、沙，冲刷海滩，刻蚀出细长的潮水沟。在狭窄的海峡和河口段，潮高激增，流速加大。落潮时，潮水奔腾而下，将峡底或河口底的泥沙挖掘起来搬运入海。
洋流的地质作用 海水沿固定途径的大规模流动叫洋流或海流。表层洋流主要由风及海水密度差引起，水层厚度一般不超过100米;深层洋流主要与海水的密度有关。洋流的速度一般不超过0.5～1.5米／秒，且随水深增加而变小，由此构成水深不同流速各异的所谓等深流。洋流的地质作用主要是将浅海的粉沙、粘土等悬浮物质缓慢地搬运到深海沉积。等深流的流速差异和搬运能力差异影响着其搬运物的粒径大小和搬运方式。加上搬运物沉积速率大小不同，以及紊流的出现等，所有这些因素决定着洋流搬运的距离。
浊流的地质作用 浊流是一种含大量悬移质，主要靠自重沿海底斜坡呈片状向下流动的高密度海流。浊流具有极强大的搬运力,流速达3米／秒的浊流能搬运重达30吨的岩块。大陆坡堆积大量饱含水的软泥和松散碎屑物，这些软泥在暴风浪、潮流、海底地震等外界因素的诱发下，易于液化并沿斜坡向下流动。因此，浊流多半起源于大陆架外缘或大河口外缘。浊流沿大陆斜坡向深海平原运动时，刻蚀出狭窄而底深壁陡的深海峡谷。浊流出峡谷到达深海平原时，速度骤降，将大量碎屑物质堆积下来，形成长条形或舌状沉积体或扇形地，叫浊积扇。浊流沉积物由典型的陆源碎屑组成，夹有浅海的生物遗体，具分选性和层理。
海底沉积物 海洋沉积物可分为机械的、化学的和生物的3种类型。整个海洋底都有沉积物,但以大陆架上的沉积物数量大、种类多。大陆架是海洋中最重要的沉积区域。海洋沉积物质主要是由河流、风等带入海洋的碎屑物质，其次是生物遗体、微生物分解物质等有机质成分。此外，沉积物中还有少量的由火山喷发堕入海中的火山灰，以及来自宇宙空间的陨石和宇宙尘粒等。海洋沉积物与海洋沉积环境密切相关。一般按不同海水深度的海洋沉积环境将海洋沉积物分为：滨海带（高潮线与低潮线之间水域）沉积物、浅海带（低潮浅～ 200米深水域）沉积物、半深海（200～ 2500米水域）沉积物和深海（水深大于2500米的水域）沉积物。
①滨海带沉积物。主要是分布在海滩、潮滩地带的机械碎屑，即不同粒度的沙、砾石和生物骨骼、壳体的碎屑等。在干旱气候下的□湖中，因蒸发作用可以形成岩盐、石膏和钾盐等化学沉积物;在潮湿气候条件下,□湖可变成滨海沼泽，堆积大量成煤物质。
②浅海带沉积物。浅海带占海洋面积的25％，但这一海域的沉积物却占海洋全部沉积物的90％。浅海沉积物有3类：碎屑沉积物主要是沙质级的,由于波浪随海深的增加而减弱，所以碎屑沉积物的粒径一般是从浅水往深水变小。但是因潮流、洋流，以及海底的起伏和大陆的剥蚀强度等的影响,现代的浅海带的沉积物的粒度,并非都是近岸粗，远岸细。生物沉积主要是生物遗体形成的沙和泥，它们成分主要为碳酸钙质。在热带、亚热带的温暖海洋中，还有以珊瑚骨骼为主，其他生物的骨骼和壳体为辅所构成的生物礁堆积，叫珊瑚礁。化学沉积物主要是来自大陆的铁、锰、铝、硅的氧化物和氢氧化物的胶体，与海水电解质相遇时，絮凝成鲕状或豆状的沉积物。
③半深海带沉积物。通常以陆源泥为主，可有少量化学沉积物和生物沉积物。在浊流和海底地滑发育区，可有来自浅海的粗碎屑物，局部地段可见冰川碎屑和火山碎屑。大陆坡上分布最广的沉积物是形成于还原环境中的蓝色软泥；分布于热带、亚热带海岸大河口外的红色软泥和发育于大陆架与大陆坡接壤地带的绿色软泥。
④深海沉积物。通常以浮游生物遗体为主，而极少陆源物质。沉积速率极为缓慢。深海区生物源沉积物通常为各种生物软泥；包括硅藻软泥和放射虫软泥的硅质软泥；包括有孔虫（又称抱球虫）软泥、翼足类软泥和颗石软泥的钙质软泥。此外，还有深海褐色粘土和少量。
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海洋与大气的交互作用

海洋与大气之间的关系相当密切，因为两者不但都是流体，而且彼此直接接触。

大气对海洋的影响

大气密度和比热较海水小，所以对于海水的影响主要来自风或对流运动。例如长时间沿着岸边流动的风，不但会影响表面海流的方向，也可能引起海水的垂直运动。

空气流动对于海流的影响

图片来源：南一版高中基础球科学

例如右上图中风向在大陆边缘由南向北吹拂，海流会受风和科氏力影响流向外海，沿岸就会形成上升流；反之，风由北向南流动时会引起海流流向陆地方向，在沿岸附近形成下降流。

大气环流也会影响海水表层盐度大小。例如在副热带高压区〈纬度三十度左右〉，由于大气对流以下沉运动为主，空气较为干燥温暖，海面蒸发量大于降水量的结果，造成盐度较高。

水循环

自然界中，水气经由三态变化，以及蒸发、凝结、降水等过程，不但可以提供陆上的淡水，而且也能平衡地球大气的热量。

海水占地球水圈的绝大部分，海面水分蒸发进入大气，随着大气对流到空中后冷却凝结为云，并可在陆地上产生降水，所以水循环可以视为一个天然的海水淡化过程。此外，水分蒸发时会吸热、凝结时会散热，水气本身是重要的温室气体，而云则是阳光的主要反射体，也就是说水循环过程也会影响大气的热能收支。

水循环

图片来源：南一版高中基础球科学

圣婴现象

圣婴现象是指每隔二～七年，赤道东南太平洋海面异常增温，导致全球气候异常的现象。圣婴现象是大气与海洋交互作用的结果。

通常赤道附近之南太平洋海面主要吹东风，海水不断向西流动，导致东南太平洋出现涌升流，来自下方的海水不但带来丰富的营养盐，也使得海面温度偏低。

圣婴现象发生时，赤道东风减弱、甚至吹起西风，原本的涌升流消失，海面温度升高
海温变化导致大气对流改变，气候也受影响。例如太平洋东岸平时较为干燥少雨、西岸潮湿多雨，圣婴年则反之，造成东岸洪水成灾、西岸容易出现森林火灾一发不可收拾。

海洋对大气的影响

海洋对于大气的影响除了海流会影响气候以外，海温的高低也会影响大气的湿度和对流。以台湾冬季海流流况来说，南部与东部地区由于黑潮的影响，气温会比中国沿岸流流经的区域来得高。

海温高低也会影响天气现象。例如水温必须达到摄氏廿七度以上的海面，才有机会形成台风。

❹ 海洋化学的简介

海洋化学的研究，30年代青岛观象台有胶州湾进行盐度、pH、硅酸盐等测定，40年代，朱树屏结合海区生物生产力研究，在海洋化学方面作了许多研究工作。建国后，海洋化学研究工作受到重视。50年代，开始了海洋化学的全面调查工作。1958～1960年，中国科学院海洋研究所等单位在渤海、黄海、东海和南海进行了海水氯度、盐度、溶解氧、pH、硅酸盐、磷酸盐等要素的含量和分布变化的普查工作，并对中国近海的水化学特征进行了比较系统的分析研究。80年代，青岛海洋化学研究，已经从描述性工作进入到元素形态、迁移机制、界面通量和物质平衡的研究，从定性研究发展到定量研究。海洋水文化学研究海洋水文化学，是随着海洋调查的开展而逐步发展起来的。
50年代初，结合局部海区的渔场调查，中国科学院海洋研究所和黄海水产研究所等单位进行了海水营养盐分析。50年代末，利用全国海洋普查化学资料，国家科委海洋组办公室组织力量全面开展了近海水域中各种化学要素（氯度、盐度、溶解氧、pH、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐等）的含量、分布、变化以及其与海洋生物、水文、地质环境的关系，总结了各海区的水化学特点。重点研究了长江口、黄河口、珠江口、胶州湾、渤海湾等重要河口和海湾的水文化学特征；研究了河口海水的化学组成、分布的数学模式；对基本化学要素的分布、变化机制作了较深入的分析研究。研究工作取得了不少成果，为物理海洋学研究和海洋资源开发提供了必要的资料。
海洋资源化学研究60年代，中科院海洋研究所、国家海洋局一所、山东海洋学院，主要研究从海水或海水制盐苦卤分离、提取化学资源的技术及其有关理论问题。海水制盐苦卤资源综合利用方面，已经研究了30多种化学产品的提取技术和方法。其中，可工业化生产的有氯化钾、溴素、硼酸、氯化镁、硫酸镁等10几种。海水提铀的研究60年代中期开始研究，70年代以后进展较快。
山东海洋学院、中国科学院海洋所等单位对100多种无机和有机吸附剂进行了筛选，选用了水合氧化钛、碱式碳化锌、硫化铝、氢氧化铝、硫酸钛等无机吸附剂和一些离子交换树脂等有机吸附剂进行提铀试验。此外，还开展了吸附法海水提碘、空气吹溴和吸附提溴的研究。
海洋地球化学与物理化学研究60年代中期，中国科学院海洋研究所等单位开展了河口硅酸盐物理化学过程的研究。重点研究河口硅酸盐含量变化及其在水合氧化物的有为附过程、海水基本物质物理化学性质，用数学模式分析硅酸盐在河口的分布、转移规律的数学模式等。70年代以来，开展了海洋地球化学过程的平衡与动力学问题，不同海域沉积物中重金属污染情况和沉积物中地球化学要素分布、变化规律的研究以及部分海底沉积物中地球化学要素分布特征的研究。还进行了长江口水质和底质中营养盐、重金属和有机氯的分布特征等研究。
海洋环境化学研究中国科学院海洋研究所等单位较早开始对中国海洋放射性元素分布变化规律的研究。80年代，中国科学院海洋研究所和国家海洋局第一海洋研究所等单位深入开展了放射性核素在海洋中的存在形式和迁移变化规律、放射性同位素稀释因子、海水自净能力以及放射性微量元素测定分析方法等研究。还评价了渤海区放射性污染源和污染状况。
随着海洋污染调查研究的进展，海洋环境化学的研究逐步深入。中国科学院海洋研究所及有关单位研究了中国近海各种污染的含量、分布和迁移规律；通过实验室模拟，研究各种海洋污染物以不同形式从大气、陆地进入海水，埋入海底沉积层，进入海洋生物体再返回大气、陆地的过程和运动规律；污染物质随陆地径流入海后的港湾、河口发生的物理化学作用等。

❺ 海洋化学的研究内容

在广泛的实践中，化学海洋学研究的内容主要有以下四个方面：
一是海水化学；
二是海洋沉积物化学；
三是活体海洋生物化学；
四是海洋界面物理化学及与界面物相互作用的化学。
因此，化学海洋学相对于海洋学的其他分支学科来说，所描述的内容和范围要更多、更广泛一些。具体来讲，化学海洋学主要是研究和测定海水的同位素、元素及分子能级，或者说，它是研究海洋中有机物和无机物的组成，包括这些物质的基本特性、来源、构造模式，还有在海洋地质、生物、物理、气象等领域中的特殊作用。

❻ 海洋化学就业前景怎样

海洋大学毕业的本科生，如果继续从事与专业有关的职业，一般是为国家海洋局工作，从事海水检测等类似的工作。如果不继续相关行业的话，跟普通的化学专业的就业是类似的。海洋化学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程，以及海洋化学资源在开发利用中的化学问题的科学。海洋化学是海洋科学的一个分支，和海洋生物学、海洋地质学、海洋物理学等有密切的关系。在广泛的实践中，化学海洋学研究的内容主要有以下四个方面：一是海水化学；二是海洋沉积物化学；三是活体海洋生物化学；四是海洋界面物理化学及与界面物相互作用的化学。

❼ 化学海洋学的研究方向

为了有效地进行综合研究，从事化学海洋学的人员，它不仅必须是一个化学家，而且还必须具备海洋领域里的相关学科的知识。例如，物理海洋学、地质海洋学、生物海洋学和海洋气象学和工程等更为广泛、更为丰富的实际知识。
海洋化学家需要阐明和解释的是，发生在一个无比巨大反应器--海洋中的大量的、复杂的化学作用和变化过程。实际上，它包括了从海洋微生物，到鲸类在内的无数海洋生物有关的所有生物化学变化。从宏观的水体循环过程和混合作用，到局部海区的物质化学变化过程。从海洋中存在着所有已知的含量非常之小，仅有水分子的百万分之一天然元素，到种类繁多的有机大分子的形成和衰亡过程等，都是化学海洋学涉足的领域，因此，可以这样说，整个海洋科学研究都与化学知识和相关的化学技术，有着十分密切的关系。这就是一般意义上的化学海洋学。
当前，随着研究的深入和广泛，化学海洋学已从研究海水中元素和物质的含量、组成、分布为主要内容的研究，进入到以研究元素存在形式和它的化学性质阶段，即海水化学模型研究阶段；从均相水体的研究，发展到非均相界面的研究。这已成为世界许多国家化学海洋学研究的前沿。例如，国际海洋界普遍关注的海-气界面、海底-海水界面、悬浮体-海水界面、生物体-海水界面、河水-海水界面等为主要内容的研究，同时，人们从多维时空入手，注重对全球变化直接发生关系的海洋生物地球化学过程，以及全球海洋通量研究。现代化学海洋学的研究对象，已从原有的简单无机物，发展到比较复杂的有机物、海洋高大分子化合物、悬浮离子的沉积物，以及海洋生物及其动植物尸体等。对研究对象来说，已从探讨研究海洋的简单化学过程，发展到多采用海洋学范围以外的一些高新技术手段等。例如，中子活化分析、质谱仪、X射线荧光分析、原子吸收光谱测定法、放射化学分析法等技术，都被用来确定海水的组成及理化分析。除此之外，各种各样的分析技术和方法，也被广泛用于海水化学成分的测定。

❽ 海洋与化学有哪些联系

海洋是化学资源的故乡。为什么这样说呢？因为海水是一种化学成分复杂的混合溶液，包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体。海水中究竟含有哪些化学资源？它们又有哪些作用呢？下面将告诉你答案。

畅游在大海中几乎是每个都十分向往的：湛蓝的天空，清凉的海水，起伏的波浪，使你置身于蓝天碧海之间，顿时忘却了暑热的烦恼，放松了紧张的神经。可是，如果你是第一次在大海里游泳，一定要注意掌握好海浪起伏的规律，否则一个浪花袭来就会呛水。如果真呛到水了，你的第一反应肯定是，海水怎么又苦又咸？

海水之所以苦咸，是因为海水溶解着大量化学物质，其中除了我们平常食用的食盐氯化钠之外，还有氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸镁等。科学家们发现，在目前世界上已发现的92种天然元素中，有80多种都能在海水中找到。

为了更深入地研究和开发海洋，科学家们早在200年前就开始对海水中存在着的物质开始了研究，并获得了不小的收获。

❾ 海洋物理化学的海水固体粒子

海水含有大量固体粒子，具有胶体化学或表面化学特征。这些固体
粒子上微量元素的液-固分配，遵循着低浓度的界面化学和胶体化学的规律。这方面的研究是探讨海洋中元素迁移变化规律的理论基础，是河口化学的重要内容，也是海洋污染和防污、海水化学资源提取的基础研究。这方面研究虽然多数针对着微量元素，但常量元素在海水-洋底界面间的离子交换作用，也属于这种作用范围，例如碳酸盐沉积物的钙-镁交换 Mg2++2CaCO3匑Ca2++MgCa(CO3)2
又如对海水pH的形成可能有重要作用的K+-H+交换：
3Al2Si2O5(OH)4(固)+2K+匑 2KAl3Si3O10(OH)2(固)+3H2O 海水中元素与固体粒子相互作用的理论主要有3种：①R.O.詹姆斯和T.W.希利等提出
的化学吸附理论；②W.施图姆、P.W.欣德勒、C.W.戴维斯、J.O.莱基等提出的表面络合理论；③张正斌、刘莲生提出的表面分级离子(配位子)交换理论。三者各有所长，都尚在发展中。在具体研究中，进行得最早和最多的是离子交换率（或吸着率）和pH的关系。研究得最多的无机离子交换剂是水合氧化物，其次是粘土矿物、氟石等，涉及的微量元素20多种。由离子交换率-pH关系研究得到的图形呈S型或反S型，可推断作用过程为阳离子交换还是阴离子交换；由曲线的位置和范围大小可推断相互作用的强弱和交换离子的价数。 海水中微量元素在固体粒子上的作用等温线，常见报道的有：①用相应的弗罗因德利希经验公式表达，即ε=ɑ(M)b。式中ε为交换量（或吸着量），(M)为溶液中元素的平衡浓度，ɑ和b为系数。石桥雅义等证明海水中微量元素（20个左右）在水合氧化铁上的作用遵循此式。这是海洋化学中最流行的等温式。②用相应的朗缪尔公式表达。例如Zn、Pb、Cu、Cd在SiO2和γ-Al2O3上的作用，Co、Zn、Ca、Na在δ-MnO2上的作用等。此式不如弗罗因德利希公式用得普遍。③用兼具弗罗因德利希和朗缪尔两式特点的公式表达
（式中N 为最大交换量）。可得与实验很好相符合的结果。上述三式都只能解释简单的等温线。为了推广应用到比较复杂的等温式的场合，上式又改进为 式中为可调参数。④用固体表面分级离子交换理论的公式 表达。式中Ki是i级离子交换产物的生成常数，Kj是生成不溶物的生成常数。这是一种普遍的等温式。它不仅可表达海洋化学上已有的等温线，而且可以表达所测得的“台阶式”的和“离子交换－沉积式”的新型等温线。 海洋固体粒子主要由粘土矿物、金属氧化物和有机物质三者组成。此三者分别与微量元素的作用均有大量的实验结果报道，但三者中何种成分对金属的交换起决定性作用，则各
家说法不一。一般认为粘土矿物含量百分比最大，本身对微量元素虽有离子交换作用，但交换量不大，主要起“载体”的作用；水合氧化物含量百分比虽小，但离子交换量较大，一些学者认为它可能是与微量元素作用的主角；有机物一般与微量元素有强的络合（或螯合）作用。在有机物同时易与固体粒子结合的情况下，则它可能是海水中微量元素与固体粒子作用中的关键物质。一些学者提出海水中存在的固体粒子可分别由无机物和有机物所组成，相应地建立了无机物模型和有机物模型，再同上述元素与固体粒子相互作用的理论及元素在海洋中的逗留时间相结合，经定量处理后，可得出海水中有机物起主要作用的结论。然而，有机物所起作用的本质和定量规律，尚待进一步研究。 关于海水中微量元素与固体粒子相互作用的动力学研究，就海水中铀（Ⅵ）在水合氧化钛上的提取机理来说，有一种看法为：①可用“扩散-表面吸着和转形-化学反应-解吸-扩散”的五步机理表达；②在天然海水条件下，过程速率由液膜扩散所控制；实验测得过程活化能Ea为8.5(千卡/克分子)左右，适与其他文献报道的扩散活化能接近；③通水过程的pH研究和红外光谱研究皆说明，机理中“化学反应”一步是阳离子交换或者“络合缩水”反应，反应级数n=1。

❿ 化学的运用和分类

化学的作用
1.保证人类的生存并不断提高人类的生活质量。如：利用化学生产化肥和农药，以增加粮食产量；利用化学合成药物，以抑制细菌和病毒，保障人体健康；利用化学开发新能源、新材料，以改善人类的生存条件；利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。 2. 化学是一门是实用的学科，它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域，化学是改造自然的强大力量的重要支柱。目前，化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题、资源与可持续发展等问题。 3.化学与其他学科的交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。 4.（最重要的一点，也是所有科学学科共有的作用）培养不断进取、发现、探索、好奇的心理，激发人类对理解自然，了解自然的渴望，丰富人的精神世界。 当今，化学日益渗透到生活的各个方面，特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之，化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系，它是一门社会迫切需要的实用学科。

分类
物理变化：没有其他物质生成的变化（形状、状态、溶解、挥发、扩散、吸附、电灯发光...） 化学变化：有新的物质生成的变化（燃烧、钢铁生锈、食物腐烂、粮食酿酒、动植物呼吸、光合作用..) 化学在发展过程中，依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同，派生出不同层次的许多分支。在20世纪20年代以前，化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。20年代以后，由于世界经济的高速发展，化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起，化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段，导致这门学科从30年代以来飞跃发展，出现了崭新的面貌。现在把化学内容一般分为生物化学、有机化学、高分子化学、应用化学和化学工程学、物理化学、无机化学等五大类共80项，实际包括了七大分支学科。 根据当今化学学科的发展以及它与天文学、物理学、数学、生物学、医学、地学等学科相互渗透的情况，化学可作如下分类：
无机化学
元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学(即络合物化学）、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。
有机化学
普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。
物理化学
结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、量子化学、催化作用及其理论等。
分析化学
化学分析、仪器和新技术分析。
高分子化学
天然高分子化学、高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应用、高分子物力。
核化学
放射性元素化学、放射分析化学、辐射化学、同位素化学、核化学。
生物化学
一般生物化学、酶类、微生物化学、植物化学、免疫化学、发酵和生物工程、食品化学等。 其它与化学有关的边缘学科还有：地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。