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为什么海水是咸的?

 天外来客142857 2022-07-04 发布于黑龙江

这是个看似很简单的问题,因为海水是咸的是一个共同的认知,而海水之所以咸是因为其中有大量的盐分,一升海水中就有约35克的盐,这就相当于把一瓶矿泉水中加了三矿泉水瓶盖的盐所产生的盐度,确实有点齁人,而这恰恰也是海水不可以直接饮用的原因。但是,把这个问题往深一点想,就会延伸出两个问题:第一,为什么我们吃“盐”会觉得咸;第二,海水中的“盐”是哪里来的?下面我们就来简单的探讨一下这个两个问题。

首先我们来看看海水中的盐是哪里来的?

在整个地球上,占地球表面面积最大的就是海洋了,它约占地球总面积的71%,虽然海洋从某种程度上说占据了陆地面积,但是,对于生存都离不开水的地球生物来说,水多毕竟也是一件好事。不过,在地球上所有的水资源中,只有3%的为淡水,剩下的97%都是不可以直接饮用的海水。海水之所以无法供我们直接的饮用就是因为海水中的盐浓度太高,比我们人体中的体液盐浓度高了4倍,再加上人体代谢盐分主要的器官是肾脏,而肾脏已经完全适应了一定浓度的盐,过高的盐除了会增加肾脏负担外,还会导致人体内的细胞由于渗透压的变化形成脱水。因此,喝海水不但不会解渴,还会导致脱水,威胁到人的生命健康(一定量的哈,少量的喝几口也没有什么大问题,毕竟谁游泳还不偶尔喝几口水呢)。

众所周知,海水之所以是咸的是因为海水中有盐分,而盐分其实就是氯化钠,是氯和钠组成的一种化合物。那么这些化合物是如何在海水中形成的呢?这还要从地壳中的成分说起,地壳中最主要的元素为氧和硅,分别占到了48.6%和26.3%,剩下的25.1%中有92.2%是由铝、铁、钙、钠、钾、镁六大元素组成,约占地壳元素总质量的23.14%。这我们就找到了钠元素的来源,在地壳中钠元素的占比虽然没有氧和硅高,但是也占到了2.74%,排在八大元素的第六位。

而氯离子的来源就简单多了,大气中本就含有氯离子,而且氯又比空气密度大,容易下沉,并且还溶于水,这样水中就有了源源不断的氯离子了。

在地球海洋形成之初,海洋中的盐分是非常低的。但是,随着水的蒸发,氯离子与钠离子这对负正离子的结合,逐渐的形成了氯化钠。并且雨水会把陆地上的泥土冲入海水中,这就为海水提供了大量的钠。但是,水蒸发后,其中的氯化钠并不会蒸发,这就使得海水中的氯化钠浓度越来越高。也就是说,在陆地面积越来越大之后,蒸腾作用使得海水量减少(一部分跑到了陆地上、淡水中),但是进入海洋的钠离子越来越多,形成氯化钠后稳定性又强。最终,形成了如今具有3.5%盐分浓度的海水了。

为什么我们喝海水会觉得咸?

这就牵扯到人类的味觉系统了。人有五味:酸甜苦辣咸,不同的食物给我们不同的味觉体验,而这些不同的味觉体验其实都是由我们舌头上的味觉细胞感知的。其中,人对苦的感知能力最强,不过不同的人味觉感知基因不同,这也决定了人能“吃苦”的程度。

而咸也是一个道理,除了基因不同外,长期的饮食习惯也会造成人对咸的感知程度不同,比如重口的人与一般人吃菜基本吃不到一块去。

根据科学的研究发现,咸味是人味觉细胞上的离子通道感知的,而且这个离子通道对碱金属离子的反应均为咸,其中以钠离子的感知最为强烈,其他的碱金属离子离钠越接近,我们感知到的咸味就与盐越接近。所以说是海水中氯化钠中的钠离子让我们的味觉细胞将它归类为“咸”。

同样的,喝过海水的小伙伴都知道,海水不但咸还发苦,这是因为人味觉细胞对镁离子的一种反应,而镁离子在地壳中的占比仅次于钠,达到了2%左右,在海水的成分中,氯化镁的占比也仅次于氯化钠达到了10.9%(每升海水中约有3.8克的氯化镁)。

总结

海水之所以是咸的是因为海水中氯化钠的占比非常的高,而我们的味觉细胞对钠离子的反应就是咸,钠离子越多,我们的感受就是越齁人。海水中之所以有如此多的氯化钠是因为地壳中的钠离子与大气中的氯离子在海水中结合的缘故。

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