海水常量元素是指海水中含量大于1毫克/升的元素,即氯、钠、硫、镁等。
海水常量元素亦称“海水大量元素”,即海水的主要成分。海水中含有的80多种元素,除氧和氢外,含量大于1毫克/升的只有12种,即氯、钠、硫、镁、钙、钾、碳、溴、锶、硼、氟和硅。除硅以外(它是生物营养盐,故不列为海水常量元素),其余的11种成分(元素)称为海水的常量元素(主要成分)。这11种元素占海水中总盐分的99.9%。由于这些元素的含量大,也较稳定,又称为保守成分。经过多次对不同海区的水样测定结果表明:不论海水的盐度大小,这些元素的浓度之间的比值几乎是常数,这种关系称为“海水组成的恒定性”,这就是称海水的主要成分为保守元素的根据。海水之所以具有这种特性,主要是海水的成分是在悠久的地质年代形成的,加上海洋的环流不断将海水进行混合,使其成分比较均匀和稳定,蒸发和降水不能改变各成分间的相对比值;河流的影响也仅仅是局部的。
从海水晒盐得到的食盐,出去杂质后,不仅可作调料,还可作为工业 原料。在19世纪,科学家发明了电解食盐制取氯气(chlorine gas)的方法,为工业制氯气奠定了基础。
氯气能溶解于水,常温下,1体积水约能溶解2体积氯气
氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,能与多种金属盒非金属直接化合。例如,钠与氯气的反应生成氯化钠,贴在 氯气中燃烧生成三氯化铁,铜在氯气中燃烧生成氯化铜。
2Na+Cl2===2NaCl
................点燃
2Fe+3Cl2=====2FeCl3
..............点燃
Cu+Cl2=====CuCl2
氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢溶于水后得到盐酸。工业上常用此方法制取盐酸。
............点燃
H2+Cl2=====2HCL
研究证明,溶解在水中的部分氯气能与谁发生反应,生成盐酸(hydrochloric acid)和次氯酸(hypochlorous acid)
Cl2+H2O←HCl+HClO
..............→
←
→ : 两个 是上下 在一起的,表示在相同条件下该反应既可以向正反应方向进行,又可以想逆反应方向进行,这样的反应称为可逆反应。
次氯酸能使燃料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用。次氯酸不稳定,容易分解放出氧气,在阳光的照射下,次氯酸分解加快。它的酸性较弱,但比碳酸强。它具有很强的氧化性。
..........光照
2HClO====O2↑+2HCl
长久放置的氯水,因次氯酸分解,逐渐转变为很稀的盐酸。
氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠 、氯化钠和水,工业生产中和实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气。
Cl2+2NaOH====Nacl+NaClO+H2O
....................................次氯酸钠
氢氧化钙等其他碱也可以与氯气反应。工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉【主要成分为Ca(ClO)和CaCl2】。
2Cl2+2Ca(OH)2====ca(clo)2+CaCl2+2H2O
.......................................................次氯酸钙
在空气中,漂白粉中的次氯酸钙越水蒸气、二氧化碳作用,生成次氯酸。
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
氯气是一种重要的化工原料,在生活和生中的应用十分广泛。自来水的消毒、农药的生产、药物的合成都需要用到氯气。