मुझे याद है कि यह तीसरी कक्षा में विज्ञान के एक पाठ के दौरान था। शिक्षक ने हमें बताया कि पृथ्वी पर मीठे पानी वाली नदियाँ हैं, साथ ही खारे पानी वाले समुद्र और महासागर भी हैं। " समुद्र का पानी खारा क्यों है?"- मैंने पूछा और, अजीब तरह से, नादेज़्दा कोन्स्टेंटिनोव्ना भ्रमित हो गई। वह इस साधारण से प्रतीत होने वाले बचकाने प्रश्न का उत्तर नहीं जानती थी। और तब पहली बार मुझे एहसास हुआ कि शिक्षक दुनिया की हर चीज़ नहीं जानते।
महासागर जैसे-जैसे मैं बड़ा हुआ, मैंने पाठ्यपुस्तकों, विश्वकोश और पत्रिका "अराउंड द वर्ल्ड" (उस समय किसी ने भी इंटरनेट के बारे में नहीं सोचा था) का उपयोग करके स्वयं उत्तर खोजने की कोशिश की। और मुझे एहसास हुआ कि मुझे शिक्षक को अक्षमता के लिए दोषी नहीं ठहराना चाहिए: यह पता चला है कि विज्ञान के पास अभी भी इसका सटीक उत्तर नहीं है समुद्र के पानी की लवणता के कारण.
समुद्र का पानी खारा क्यों है: परिकल्पनाएँ
दरअसल, सवाल का जवाब है, समुद्र के पानी का स्वाद खारा क्यों होता है?, स्पष्ट है: क्योंकि इसमें बहुत अधिक नमक होता है। लेकिन मैं यह पता लगाने की कोशिश करूंगा कि यह इतनी मात्रा में कहां से आया। यहाँ समुद्र के पानी में नमक की उत्पत्ति के मुख्य संस्करण:
- ज्वालामुखीय;
- नदी;
- पत्थर।
मैं आपको उनमें से प्रत्येक के बारे में और अधिक बताऊंगा।
ज्वालामुखी के कारण ही समुद्र का पानी खारा होता है
लाखों वर्ष पहले, जब पृथ्वी की सतह ने अपना वर्तमान आकार भी नहीं लिया था, एनऔर हमारे ग्रह पर कई सक्रिय ज्वालामुखी थे, जिससे अम्लीय पदार्थ समुद्र के पानी में छोड़े गए। विभिन्न प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हुए, ये एसिड लवण में बदल गए, जो दुनिया के महासागरों के पानी में घुल गया।
समुद्र में ज्वालामुखी यहाँ प्रश्न का पहला उत्तर है, पृ समुद्रों और महासागरों में खारा पानी क्यों है?. महासागरों का पानी इसमें मिलने वाली नदियों के कारण खारा होता है।
"ऐसा कैसे? - आप पूछते हैं - नदियों का पानी ताज़ा है, जिसका अर्थ है कि इसे समुद्र के पानी को पतला करना चाहिए, जिससे यह कम खारा हो जाएगा! वास्तव में, नदी के पानी को बिल्कुल ताज़ा नहीं माना जा सकता: इसमें लवण होते हैं, लेकिन कम मात्रा में। नदियाँ अपना पानी उन जलधाराओं से लेती हैं जो भूमिगत मीठे पानी के भंडारों से बहती हैं। इनमें ताजा वर्षा जल मिलाया जाता है। लेकिन समुद्र के रास्ते में नदी रेत और पत्थरों से थोड़ी मात्रा में नमक एकत्र करती है, जिससे उसका बिस्तर ढका हुआ है। समुद्र में बहते हुए नदी उसे यह नमक देती है।
नदी समुद्र में बहती है समुद्र में वाष्पीकरण प्रक्रियाएँ अधिक सक्रिय हैंनदियों की तुलना में उनके विशाल सतह क्षेत्र के कारण। यह पता चला है कि ताज़ा पानी तो वाष्पित हो जाता है, लेकिन नमक बच जाता है. चट्टानों के कटाव के कारण महासागरों का पानी खारा होता है
वास्तव में, यह संस्करण समुद्री नमक की उत्पत्ति की नहीं, बल्कि इसकी सांद्रता की स्थिरता की व्याख्या करता है। समुद्र और महासागरों में पर्याप्त है तटों की एक बड़ी रेखा जो लगातार लहरों द्वारा धोई जाती है. लहरें चली जाती हैं तटीय पत्थरों पर पानी के कण, कौन सा, वाष्पित होकर नमक के क्रिस्टल में बदल जाता है. धीरे-धीरे पत्थरों में छेद हो जाते हैं और छेद जो अधिकाधिक नमकीन होते जा रहे हैं. पिछले कुछ वर्षों में चट्टानें नष्ट हो जाती हैं और नमक समुद्र में वापस आ जाता है.
तट पर पत्थर मेरे लिए व्यक्तिगत रूप से, प्रश्न का उत्तर देने के लिए ये सभी विकल्प, पृ समुद्र का पानी खारा क्यों होता है?, विवादास्पद देखो, लेकिन विज्ञान के पास अभी तक कोई अन्य नहीं है।
समुद्र के पानी में बहुत सुखद नमकीन और कड़वा स्वाद नहीं होता है, जिससे इसे पीना असंभव हो जाता है। लेकिन हर समुद्र का खारापन एक जैसा नहीं होता। पहली बार समुद्र तट पर जाने पर, एक बच्चा अक्सर सवाल पूछता है - पानी खारा क्यों है? प्रश्न सरल है, लेकिन यह माता-पिता को भ्रमित करता है। तो, समुद्रों और महासागरों में पानी खारा क्यों है, पानी की लवणता किस पर निर्भर करती है।
समुद्रों और महासागरों के स्थान का प्रभाव
यदि हम ग्रह के समुद्रों को लें, तो उनमें से प्रत्येक का पानी अपनी संरचना में भिन्न होगा। विशेषज्ञों का कहना है कि उत्तरी क्षेत्रों के करीब लवणता संकेतक बढ़ जाता है। दक्षिण की ओर, समुद्र के पानी में नमक की मात्रा का प्रतिशत कम हो जाता है। लेकिन यहां एक बात याद रखनी चाहिए - समुद्र का पानी हमेशा समुद्र के पानी की तुलना में अधिक खारा होता है, स्थान का इस पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। और इस तथ्य को किसी भी चीज़ से समझाया नहीं जा सकता।
पानी की लवणता सोडियम और मैग्नीशियम क्लोराइड के साथ-साथ अन्य लवणों की सामग्री के कारण होती है। वैकल्पिक रूप से, भूमि के कुछ क्षेत्र इन घटकों के भंडार से समृद्ध होते हैं, जिससे अन्य क्षेत्रों से भिन्नता होती है। सच कहूं तो, समुद्री धाराओं को देखते हुए यह व्याख्या काफी दूर की कौड़ी है, क्योंकि समय के साथ पूरे आयतन में नमक का स्तर स्थिर होना चाहिए।
पानी में नमक की मात्रा को प्रभावित करने वाले कारण
वैज्ञानिक इस तथ्य के लिए कई स्पष्टीकरण देते हैं कि समुद्रों और महासागरों का पानी खारा है। कुछ लोग सोचते हैं कि उच्च नमक सामग्री समुद्र में बहने वाली नदियों के पानी के वाष्पीकरण के कारण संभव है। दूसरों का तर्क है कि लवणता पानी द्वारा पत्थरों और चट्टानी क्षेत्रों को बहा देने के परिणाम से अधिक कुछ नहीं है। ऐसे लोग हैं जो इस घटना की तुलना ज्वालामुखियों की कार्रवाई के परिणाम से करते हैं।
कई लोग इस विचार को लेकर संशय में हैं कि नमक नदी के पानी के साथ समुद्र में प्रवेश करता है। लेकिन कोई भी इस बात से इनकार नहीं कर सकता कि नदी के पानी में अभी भी नमक है, हालाँकि इतनी मात्रा में नहीं जितना समुद्र में।
नतीजतन, जब नदी का पानी समुद्र में प्रवेश करता है, तो एक निश्चित अलवणीकरण होता है, लेकिन नदी की नमी के वाष्पीकरण के बाद, लवण समुद्र में रह जाते हैं। अशुद्धियाँ इतनी बड़ी मात्रा में निर्मित नहीं होती हैं, लेकिन इस प्रक्रिया की अवधि को ध्यान में रखते हुए, घटना काफी समझ में आती है। तली में नमक जमा हो जाता है, जो समुद्री धाराओं द्वारा आगे ले जाया जाता है और पानी को कड़वाहट प्रदान करता है।
ज्वालामुखी का भी अपना प्रभाव होता है। जब छोड़ा जाता है, तो उनमें लवण सहित विभिन्न घटक अच्छी मात्रा में होते हैं। पृथ्वी के निर्माण के दौरान ज्वालामुखीय गतिविधि विशेष रूप से अधिक थी। वातावरण में बड़ी मात्रा में एसिड छोड़ा गया। ऐसी धारणा है कि अम्लीय वर्षा के प्रभाव के कारण समुद्रों का पानी प्रारंभ में अम्लीय था। कैल्शियम, पोटेशियम और मैग्नीशियम के साथ परस्पर क्रिया करने से नमक का संचय हुआ।
ऐसे कई अन्य कारण हैं जो पानी में नमक की मात्रा के प्रतिशत को प्रभावित कर सकते हैं। यह कारण नमक लाने में सक्षम हवाओं से जुड़ा है, मिट्टी की संरचना अपने आप में नमी पारित करने में सक्षम है, इसे नमक, समुद्र तल के नीचे स्थित नमक-मुक्त खनिजों से संतृप्त करती है।
सबसे ज्यादा नमक कहाँ पाया जाता है?
समुद्री जल के रूप में तरल ग्रह पर सबसे बड़ी मात्रा है। इस कारण से, कई लोग छुट्टियों पर जाते समय समुद्री तटों पर आराम करना चाहते हैं। आश्चर्यजनक रूप से, विभिन्न समुद्रों के तरल पदार्थों की खनिज संरचना एक दूसरे से भिन्न होती है। और इसके कारण हैं. तो, कौन सा समुद्र सबसे नमकीन है?
इस प्रश्न का उत्तर शोध आँकड़ों द्वारा प्रदान किया गया है। लाल सागर सही मायनों में सबसे नमकीन समुद्र है, जिसके प्रत्येक लीटर तरल में इकतालीस ग्राम नमक होता है। तुलना के लिए, काला सागर के पानी की समान मात्रा में केवल अठारह ग्राम, बाल्टिक - केवल पाँच होते हैं।
भूमध्य सागर की रासायनिक तालिका लाल सागर से थोड़ा पीछे, उनतीस ग्राम तक पहुँचती है। महासागरीय जल में नमक की मात्रा चौंतीस ग्राम होती है।
लाल सागर नेतृत्व का रहस्य क्या है? हर साल औसतन लगभग सौ मिलीमीटर वर्षा इसकी सतह से ऊपर होती है। यह एक नगण्य राशि है, यह देखते हुए कि प्रति वर्ष वाष्पीकरण दो हजार मिलीमीटर तक पहुँच जाता है।
इसकी कमी के कारण बहने वाली नदियों से लाल सागर में पानी का प्रवाह नहीं होता है; पुनःपूर्ति विशेष रूप से अदन की खाड़ी के वर्षा और जल संसाधनों के कारण होती है, जहां पानी भी खारा है।
दूसरा कारण पानी का आपस में मिलना है। सर्दी और गर्मी के मौसम में तरल परतों में बदलाव होता है। जल की केवल ऊपरी परतें ही वाष्पित होती हैं। बचा हुआ नमक नीचे डूब जाता है। इस कारण प्रति लीटर पानी में इनकी संख्या लगातार बढ़ रही है।
कभी-कभी मृत सागर को सबसे नमकीन कहा जाता है, जिसमें प्रति इकाई पानी में नमक का प्रतिशत तीन सौ ग्राम से अधिक तक पहुँच जाता है। यह स्तर इस तथ्य को भी प्रभावित करता है कि मछलियाँ इस समुद्र में जीवित नहीं रह सकतीं। लेकिन इस जलाशय की विशेषताएं ऐसी हैं कि इसकी पहुंच समुद्र तक नहीं है, इसलिए इसे झील मानना अधिक तर्कसंगत है।
महासागर! यह शब्द ऊंचा और डरावना लगता है. यह महाद्वीपों और द्वीपों के आसपास एक प्रकार का विशाल जल संचय है। यह वह असीम समुद्र है जो ब्रह्मांड को धोता है। लेकिन, मुझे आश्चर्य है कि समुद्र में किस प्रकार का पानी है, उसकी रासायनिक संरचना क्या है?
समुद्र के पानी की रासायनिक संरचना
आम निवासी अक्सर ताजे पानी से जूझते हैं, जिसमें लगभग कोई विदेशी अशुद्धियाँ नहीं होती हैं। हालाँकि, इसमें घुले हुए लवण भी होते हैं, हालाँकि कम सांद्रता में। फिर हम सागर के बारे में क्या कह सकते हैं? समुद्र में पानी कैसा है? इसकी संरचना को देखते हुए, महासागर को शायद ही पानी कहा जा सकता है। यह काफी हद तक तेज़ नमकीन नमकीन पानी के समान है। इसके प्रत्येक किलोग्राम में लगभग 35 ग्राम विभिन्न लवण होते हैं। वैज्ञानिकों ने पाया है कि सभी तत्वों के रासायनिक यौगिक समुद्र में घुले हुए हैं।
समुद्र में नमक
यह तथ्य कि समुद्र में खारा पानी है, एक निर्विवाद तथ्य है। लेकिन विश्व महासागर के विभिन्न हिस्सों में नमक की सांद्रता अलग-अलग है। अटलांटिक को सभी महासागरों में सबसे नमकीन माना जाता है, हालाँकि कुछ वैज्ञानिक हिंद महासागर को सबसे नमकीन मानते हैं। और सबसे कम खारा पानी फ़िनलैंड की खाड़ी का है। इस तथ्य के बावजूद कि विश्व महासागर के विभिन्न भागों में लवणता भिन्न है, पानी में विभिन्न लवणों का अनुपात समान है। इस अद्भुत स्थिरता को तरंगों और धाराओं द्वारा पानी के मिश्रण द्वारा समझाया गया है।
क्या मीठे पानी वाला कोई महासागर है?
समुद्र में ताज़ा पानी? ऐसा हो ही नहीं सकता! हालाँकि विज्ञान में परिकल्पनाएँ हैं, लेकिन वे केवल धारणाएँ हैं। इस अलवणीकरण को समुद्र में बहने वाली शक्तिशाली नदियों और समशीतोष्ण अक्षांशों में भारी वर्षा के प्रभाव से समझाया गया है। हालाँकि, जो नदियाँ समुद्र की ओर बहती हैं उनमें शुद्ध ताज़ा पानी नहीं होता है। नदियाँ चट्टानों को बहा ले जाती हैं और नमक को बहाकर समुद्र में ले जाती हैं। और आइए जल चक्र के बारे में न भूलें। वाष्पीकरण के बाद, समुद्र का पानी बारिश या बर्फ के रूप में गिरता है, नदियों में इकट्ठा होता है और समुद्र में लौट आता है। इस प्रकार, समुद्र का खारापन आज भी जारी है।
जल सबसे शक्तिशाली विलायकों में से एक है। यह पृथ्वी की सतह पर किसी भी चट्टान को घोलने और नष्ट करने में सक्षम है। पानी की धाराएँ, धाराएँ और बूँदें धीरे-धीरे ग्रेनाइट और पत्थरों को नष्ट कर देती हैं, और उनसे आसानी से घुलनशील घटकों की लीचिंग होती है। कोई भी मजबूत चट्टान पानी के विनाशकारी प्रभाव का सामना नहीं कर सकती। यह एक लंबी प्रक्रिया है, लेकिन अपरिहार्य है। चट्टानों से धुलकर निकले नमक से समुद्र के पानी का स्वाद कड़वा-नमकीन हो जाता है।
लेकिन समुद्र का पानी खारा और नदियों का पानी ताज़ा क्यों है?
इस बारे में दो परिकल्पनाएँ हैं।
परिकल्पना एक
पानी में घुली सभी अशुद्धियाँ नदियों और नालों द्वारा समुद्रों और महासागरों में ले जाई जाती हैं। नदी का पानी भी खारा होता है, लेकिन इसमें समुद्र के पानी की तुलना में 70 गुना कम नमक होता है। महासागरों का पानी वाष्पित होकर वर्षा के रूप में पृथ्वी पर लौट आता है और घुले हुए लवण समुद्रों और महासागरों में रह जाते हैं। नदियों द्वारा समुद्रों में नमक की "आपूर्ति" करने की प्रक्रिया 2 अरब से अधिक वर्षों से चल रही है - यह समय पूरे विश्व महासागर को "नमक" करने के लिए पर्याप्त है।
न्यूजीलैंड में क्लुथा नदी डेल्टा।
यहाँ क्लुथा को दो भागों में विभाजित किया गया है: मटौ और कोउ,
जिनमें से प्रत्येक प्रशांत महासागर में बहती है।
समुद्र के पानी में लगभग वे सभी तत्व मौजूद होते हैं जो प्रकृति में मौजूद हैं। इसमें मैग्नीशियम, कैल्शियम, सल्फर, ब्रोमीन, आयोडीन, फ्लोरीन और थोड़ी मात्रा में तांबा, निकल, टिन, यूरेनियम, कोबाल्ट, चांदी और सोना होता है। रसायनज्ञों ने समुद्र के पानी में लगभग 60 तत्व पाये हैं। लेकिन अधिकांश समुद्री जल में सोडियम क्लोराइड या टेबल नमक होता है, जिसके कारण यह खारा होता है।
यह परिकल्पना इस तथ्य से समर्थित है कि जिन झीलों में जल निकासी नहीं होती, वे भी खारी होती हैं।
इस प्रकार, यह पता चलता है कि प्रारंभ में महासागरों का पानी अब की तुलना में कम खारा था।
लेकिन यह परिकल्पना समुद्र और नदी के पानी की रासायनिक संरचना में अंतर को स्पष्ट नहीं करती है: क्लोराइड (हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लवण) समुद्र में प्रबल होते हैं, और कार्बोनेट (कार्बोनिक एसिड के लवण) नदियों में प्रबल होते हैं।
परिकल्पना दो
इस परिकल्पना के अनुसार, शुरू में समुद्र का पानी खारा था और इसके लिए नदियाँ नहीं, बल्कि ज्वालामुखी दोषी थे। दूसरी परिकल्पना के समर्थकों का मानना है कि पृथ्वी की पपड़ी के निर्माण के दौरान, जब ज्वालामुखीय गतिविधि बहुत अधिक थी, क्लोरीन, ब्रोमीन और फ्लोरीन के वाष्प युक्त ज्वालामुखीय गैसें अम्लीय वर्षा के रूप में बरसीं। इस प्रकार, पृथ्वी पर पहले समुद्र... अम्लीय थे। कठोर चट्टानों (बेसाल्ट, ग्रेनाइट) के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया करके, महासागरों के अम्लीय पानी ने चट्टानों से क्षारीय तत्व निकाले - मैग्नीशियम, पोटेशियम, कैल्शियम, सोडियम। ऐसे लवण बने जिनसे समुद्र का पानी बेअसर हो गया - यह कम अम्लीय हो गया।
जैसे-जैसे ज्वालामुखीय गतिविधि कम हुई, वातावरण ज्वालामुखीय गैसों से साफ़ हो गया। समुद्र के पानी की संरचना लगभग 500 मिलियन वर्ष पहले स्थिर हो गई - यह खारा हो गया।
लेकिन विश्व महासागर में प्रवेश करने पर नदी के पानी से कार्बोनेट कहाँ गायब हो जाते हैं? उनका उपयोग जीवित जीवों द्वारा किया जाता है - गोले, कंकाल आदि बनाने के लिए, लेकिन वे क्लोराइड से बचते हैं, जो समुद्री जल में प्रचुर मात्रा में होते हैं।
वर्तमान में, वैज्ञानिक इस बात पर सहमत हैं कि इन दोनों परिकल्पनाओं को अस्तित्व का अधिकार है, और खंडन नहीं करते हैं, बल्कि एक दूसरे के पूरक हैं।
समुद्र का पानी खारा और नदियों का पानी ताज़ा क्यों है? इस प्रश्न का उत्तर अस्पष्ट है. विभिन्न दृष्टिकोण हैं जो समस्या का सार प्रकट करते हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार, यह सब पानी की चट्टान को नष्ट करने और उसमें से आसानी से घुलनशील घटकों को निकालने की क्षमता पर निर्भर करता है, जो अंततः समुद्र में चले जाते हैं। यह प्रक्रिया लगातार होती रहती है. नमक समुद्र के पानी को संतृप्त करता है, जिससे इसका स्वाद कड़वा-नमकीन हो जाता है।
सब कुछ स्पष्ट प्रतीत होता है, लेकिन साथ ही, इस मुद्दे पर दो बिल्कुल विपरीत राय भी हैं। पहला तथ्य यह है कि पानी में घुले सभी लवण नदियों द्वारा समुद्र में ले जाए जाते हैं, जिससे समुद्र का पानी संतृप्त हो जाता है। नदी के पानी में 70 गुना कम नमक होता है, इसलिए विशेष परीक्षणों के बिना इसमें उनकी उपस्थिति निर्धारित करना असंभव है। हमें ऐसा लगता है कि नदी का पानी ताज़ा है। दरअसल, यह पूरी तरह सच नहीं है। समुद्री जल लगातार लवणों से संतृप्त रहता है। यह वाष्पीकरण की प्रक्रिया से भी सुगम होता है, जिसके परिणामस्वरूप लवण की मात्रा लगातार बढ़ती रहती है। यह प्रक्रिया अंतहीन है और लगभग दो अरब वर्षों तक चलती है। यह समय पानी को खारा बनाने के लिए पर्याप्त है।
समुद्री जल की संरचना काफी जटिल है। इसमें लगभग संपूर्ण आवर्त सारणी शामिल है। लेकिन सबसे ज्यादा इसमें सोडियम क्लोराइड होता है, जो इसे नमकीन बनाता है। वैसे, बंद झीलों में भी पानी खारा होता है, जो इस परिकल्पना की सत्यता की पुष्टि करता है।
सब कुछ सही लगता है, लेकिन एक बात है! समुद्र के पानी में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लवण होते हैं, और नदी के पानी में कार्बोनिक एसिड होते हैं। इसीलिए वैज्ञानिकों ने एक वैकल्पिक परिकल्पना सामने रखी है। उनका मानना है कि समुद्र का पानी मूल रूप से खारा था और नदियों का इससे कोई लेना-देना नहीं है। यह सब ज्वालामुखी गतिविधि के कारण है, जिसका चरम पृथ्वी की पपड़ी के निर्माण के समय हुआ था। ज्वालामुखियों ने भारी मात्रा में एसिड से संतृप्त भाप को वायुमंडल में छोड़ा, जो संघनित होकर अम्लीय वर्षा के रूप में जमीन पर गिरी। तलछट ने समुद्री जल को एसिड से संतृप्त कर दिया, जो कठोर बेसाल्टिक चट्टानों के साथ प्रतिक्रिया करता था। परिणामस्वरूप, सोडियम, पोटेशियम और कैल्शियम सहित भारी मात्रा में क्षार जारी हुआ। परिणामस्वरूप नमक ने समुद्री जल में एसिड को निष्क्रिय कर दिया।
समय के साथ, ज्वालामुखीय गतिविधि कम हो गई, वातावरण वाष्प से साफ़ हो गया, और कम और कम अम्लीय वर्षा हुई। लगभग 500 मिलियन वर्ष पहले, समुद्री जल की संरचना स्थिर हो गई और वह बन गई जिसे हम आज जानते हैं। लेकिन नदी के पानी के साथ समुद्र में प्रवेश करने वाले कार्बोनेट समुद्री जीवों के लिए एक आदर्श निर्माण सामग्री के रूप में काम करते हैं। वे इससे मूंगा द्वीप, सीपियाँ और उनके कंकाल बनाते हैं।
कौन सी परिकल्पना चुननी है यह पूरी तरह से व्यक्तिगत मामला है। हमारी राय में, उन दोनों को अस्तित्व का अधिकार है।