新手初步參考鹽份測量的原理及方法

Minnow

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[這篇文章最後由Minnow在 2003/01/14 04:28pm 第 3 次編輯]

這是小弟寫的一篇有關鹽份測量的文章,其中大部分資料及構思都
參考了國外的文章並非為原創文章,適合一般新手初步參考鹽份測量的原理及方法。
1.什麼是含鹽量?
所謂的含鹽量是指測量鹽溶解在水中的 ppt 值(千公克含量)
平均天然海水的含鹽量是35ppt 而平均河水含鹽量是小於 0 .5ppt
用白話一點的說法就是 每公斤(KG)的海水中有35公克(g)的鹽
出海口地區因為混合的淡水和遠洋海水,其含鹽量比開放海域較低
且底部的水幾乎時常包比表面包含更多的鹽份。
海洋中的鹽份構成要素大部份是鈉(Na)和氯(CI),佔了約 85.7%
其他的主要成份是鎂(Mg),鈣(Ca),鉀(K)和硫酸鹽(SO4) 加上氯和鈉
約佔了鹽份中的 99.4%

17_409.jpg

2. 如何測量含鹽量
A. 導電度計
17_409_1.jpg

17_409_2.jpg


精準的含鹽量測試是以測量水中的導電率得知,含溶解鹽的水
將使導電效果比一般淡水好 (所以養海水的人比較容易電到 @.@)
而更多的溶解鹽亦更容易使水更導電,所以使用導電度計可以
精準的測出海水中的含鹽量。

詳細的測試原理請參照 https://www.niea.gov.tw/niea/WATER/W20351B.htm
B. 光折射計

經由測試水中光線的方向變化或彎曲而得知含鹽量,光線
從空氣通過到水中時,因為光線在水中比空氣中移動較慢
因而產生的折射率也會不同,含鹽率越高的水,其折射率
亦會比較高。
17_409_3.jpg

這隻鉛筆在水中看起來是彎曲,但它並不是真正的彎曲
是光線折射使我們看起來像彎曲,而業餘的海水玩家,
買一支折射計是很好的選擇,為了測量水的正確含鹽量
折射計是容易使用且相對比較便宜。 (台灣買很貴)
17_409_4.jpg

17_409_5.gif
17_409_6.gif

數位式的光折射計
17_409_7.jpg


C.比重計

原理請參考下列 海水的密度 的文章 (轉)
密度"p"的定義是每單位體積中所含物體的質量,在C.G.S制為[克2立方厘米]
而在海洋學上比重是比密度更常使用。某物質的比重是某物質的密度與純水
在4度C溫度時密度之比,所以比重是沒有單位的。
水在4度C時之密度為Pm=1克/立方厘米,因此某物質之比重p/pm就是該物質
以C.G.S制表示的密度之數值。海水的密度或比重是由海水的溫度t,鹽度S
與海水所受的壓力P而決定的。海水的密度要此純水偏高,此乃因為海水中
溶有鹽份的關係。在海表面的海水,平均密度為1.025g/cm3。在物理海洋學上
,密度是非常重要的因子,而其所需的構確度亦相當的高;至少需計算到小數點
後5位方可。例如在20°C的溫度,一個大氣壓下,35%鹽度的海水其密度為1.02478。
因此海水的密度總是以1.0??開始(除了非常高的溫度。加上非常低的鹽度的海水以外)
為了方便起見。習慣上以,一個量來代表即:Os,t,p*103,此式Os,t,p代表以鹽度,溫度
及壓力為函數的密度。如果在一個大氣壓力下決定海水的密度(即P=O),
則密度的縮寫可為:Os,t,p*103,這個值即為非常常用的希格瑪t(Sigma-t)。
所以0t值僅是鹽度與溫度的函數而已。
如海水的鹽度為35%0溫度為20°C時,其密度為1.02478,故Ot=24.78
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嗯............有沒有看到頭昏,簡單說常見的比重計有兩種..
1.玻璃管式
是以一支有刻度的中空玻璃管,放在水中會因重量及浮力的關係
而浮在水面上,其刻度將指出水的比重值,但準度不佳。
2.裝水式
17_409_8.jpg

17_409_9.jpg

我想這是大家最常見的比重計,其指針會因重量及浮力的關係
而浮在水面上,其刻度將指出水的比重值,但如果長期使用
會因藻類及鹽渣或氣泡的影響,而出現 0.002 左右的誤差。

D. 測試劑
17_409_10.gif

就如同我們測試NO3一樣,是用化學的方式測試水中的含鹽量
測試範圍約在 0 to 40 ppt 左右。
3.為什麼海水含鹽分?
海水中的鹽分主要是由河川帶來的淡水流入海中,這道理看起來
似非而是,水的循環穿越大氣,海洋和陸地。
水從海洋蒸發出來的是淡水,而把鹽分留在海洋,而水形成雨雲
落雨在陸地上,水將進入一湖、河川或地下水,河川出來的淡水
沖刷礦物包含一分毫的鹽(少於0 .5ppt)最後它將回到 海洋,
而經過非常長的時間,數百萬年增加一點點,日積月累小量的鹽
帶到海洋,且海洋可能存在超過了四十億年。

還沒寫完.......在參考國外資料的過程中,很遺憾小弟的英文很差
並不能完整的理解一些內容,也無法經交談而取得資料作者的
的引用同意,因此各位新進前輩如果可以,請多多參考國外的文章。
ps.並不是國外月亮比較圓,而是中文文章太少。
 
裝水式 比重計只要使用後用自來水充分清洗,及去掉水份,便可長期使用,但要注意水溫(26C)才算標準
 
我也極力的推~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
Good! 有夠讚...
 
[這篇文章最後由mwhsu在 2003/01/14 07:49pm 第 1 次編輯]

超讚!
:em04:
 
真是太專業了.......PH8.4的網友們真是有福氣呀.....CCCC
我看站長大大......號招一下看有沒有人要捐土地,然後蓋個"PH8.4海洋博物館"
不曉得那該有多正點呀!!!!!.........+_+
 
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