Como indicado nas secções anteriores, a molécula de água polar permite que as moléculas de água formem ligações umas com as outras. Estas ligações são referidas como ligações de hidrogénio. Se considerarmos o cloreto de sódio (sal), um composto contendo ligações iónicas, podemos demonstrar que simplesmente colocando sal de mesa na água, por exemplo, podemos reduzir a atracção electrostática entre os iões sódio e cloreto em 80 vezes. À medida que mais e mais iões de sódio e cloro são libertados pelo enfraquecimento da atracção electrostática que os mantém juntos, tornam-se rodeados pelas moléculas polares da água – o que é designado por “hidratação”.”

Figure 1: O cristal de sal sendo dissolvido pela água, iões individuais hidratados.

A água dissolve mais substâncias do que qualquer outro líquido comum, quebrando “sais” em “iões” componentes (por exemplo NaCl em Na+ e Cl-) e hidratando esses iões para evitar a sua interacção. Assim, as moléculas de água polar têm uma atracção por iões (átomos ou grupos de átomos com carga), onde “catiões” são iões com carga positiva e “aniões” têm carga negativa. A maioria dos elementos tem altas solubilidades na água, o que significa que grandes concentrações desses elementos podem acumular-se antes que a capacidade das moléculas de água para isolar os iões seja excedida. O ponto em que Na e Cl, por exemplo, começariam a precipitar um sal na água do mar é denominado “saturação”. Para NaCl (o mineral “halita”) isto só ocorre a partir da água do mar actual quando ocorre a evaporação e o volume de água do mar é reduzido para cerca de 10% do seu volume original.

A água do mar é essencialmente uma solução de NaCl que apresenta uma concentração média de 35 g de NaCl/kg de água (ou 3,5% de sal). Na e Cl compõem mais de 85% do total de sólidos dissolvidos (sal), mas há outros iões importantes presentes. A relativa abundância de iões na água do mar está em ordem: Cl, Na, SO4, Mg, Ca, K. Juntos, estes iões constituem >99% dos sólidos dissolvidos em água do mar. Com apenas quatro outros elementos – HCO3 (bicarbonato), Br, Sr, B, F – temos 99,99% de todos os sólidos dissolvidos. As cargas devem equilibrar-se, pelo que a carga positiva associada a Na+, Mg+2, Ca+2, K+ é igual à carga negativa associada a Cl-, SO4-2 (e HCO3-). Não pensamos que não seria desejável de outra forma. Pense no que seria o fluxo da corrente do mar para si, sentado na praia, se as cargas não fossem equilibradas – chocante!

Salinidade varia num intervalo de cerca de 32 a 37 o/oo em mar aberto, como ilustra a Figura 2 (abaixo). Note-se que as áreas de maior salinidade ocorrem em regiões de maior evaporação líquida, como seria de esperar.

Figure 2: Salinidade média à superfície do oceano 1990-94 (modelo POP).

Todas as outras substâncias dissolvidas na água do mar estão em concentrações muito baixas (parte por milhão ou bilião) (ppm ou ppb; 10-6 a 10-9). Isto inclui nutrientes importantes tais como fosfato e nitrato que são ciclados por organismos (elementos chamados “bio-limitantes”) e essenciais para a vida. Muitos metais têm concentrações vestigiais (queres ficar rico? Há cerca de 9 milhões de toneladas de ouro dissolvido na água do mar, o que é aproximadamente igual a todo o ouro extraído na terra ao longo da história).

Como indicado anteriormente, a evaporação da água do mar produz uma sequência previsível de sais minerais (os minerais ficam saturados a um determinado ponto). Após evaporação de alguns % da massa de água CaCO3 (calcita) precipita; após evaporação de 81%, CaSO4 (gesso) é totalmente precipitado; após evaporação de cerca de 90,5%, NaCl (halita) é totalmente precipitado; com 96% de evaporação, os sais K e Mg (c/ SO4 e Cl) caem. Há sal suficiente no oceano para cobrir a terra com uma camada de 170 m de espessura. Depósitos naturais de oceanos antigos como este são chamados “evaporitos”

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *