염분비 일정의 법칙
평균적으로 바닷물 1kg에는 염분이 35g 들어있으나,[1] 전 세계의 모든 바다는 염분의 양이 다르다. 하지만 용해되어 있는 염류 사이의 비율은 일정한데, 이를 염분비 일정의 법칙이라고 한다.[2] 이때, 세계 여러 바다에서 염분비가 일정하게 유지되는 이유는 해수가 상당히 오랜 시간에 걸쳐 순환하며 잘 섞였기 때문이다.[3]
역사
편집1884년 스코틀랜드의 화학자 윌리엄 디트마르(William Dittmar)는 1873년부터 1876년까지의 챌린저 탐사 도중 얻은 전 세계 77개 해역의 염분비 자료를 조사하여 이들의 염분비가 일정하다는 사실을 알아냈다. 이는 바닷물의 주된 구성 성분에 대한 최초의 분석이라고 생각된다.[4][5]
염분비
편집바다의 평균적인 염분비는 다음과 같다.[6]
| 해수 1kg 중의 염류 (g/kg) | 전체 염류에 대한 성분비 (%) | |
|---|---|---|
| 염화 나트륨 (NaCl) |
27.2 | 77.7 |
| 염화 마그네슘 (MgCl2) |
3.8 | 10.9 |
| 황산 마그네슘 (MgSO4) |
1.7 | 4.8 |
| 황산 칼슘 (CaSO4) |
1.3 | 3.7 |
| 황산 칼륨 (K2SO4) |
0.9 | 2.6 |
| 기타 | 0.1 | 0.3 |
이때 여섯 가지 주된 이온의 비는 다음과 같다.[1]
| 해수 1kg 중의 이온 (g/kg) | 전체 이온에 대한 성분비 (무게 기준, %) | |
|---|---|---|
| 염소 (Cl-) |
19.35 | 55.07 |
| 나트륨 (Na+) |
10.76 | 30.6 |
| 황산 (SO42-) |
2.71 | 7.72 |
| 마그네슘 (Mg2+) |
1.29 | 3.68 |
| 칼슘 (Ca2+) |
0.41 | 1.17 |
| 칼륨 (K+) |
0.1 | 0.3 |
의의
편집염분비 일정의 법칙에 따라, 바닷물의 주요 성분 중 하나의 농도만을 측정해도 모든 염분의 양을 알 수 있다.[7] 가령 염소를 기준으로 했을 때, 해양학자 마르틴 크누센(Martin Knudsen)은 1889년 다음과 같은 경험적인 식을 제시했다.[8][9] S는 전체 염분의 비율을, Cl은 염소의 비율을 뜻한다. 단위는 모두 퍼밀(‰)이다.
이 공식은 1962년 Joint Panel for Oceanographic Tables and Standards(JPOTS)에서 크누센의 식에 새로운 비례상수를 붙여 사용하며 약간 수정되었다.[8] 간단하게 말하면 염분의 총량은 염소의 약 1.8배이다.[3] 그러나 이 식은 발트해 같은 바다나, 강과 바다가 만나는 하구 같이 염분이 아주 낮은 해수에서는 잘 맞지 않는 경향이 있다.[8]
각주
편집- ↑ 가 나 Webb, Paul. “5.3 Salinity Patterns” (영어).
- ↑ “염분비 일정의 법칙”. 2022년 12월 12일에 확인함.
- ↑ 가 나 “염분비일정의 법칙”. 《두피디아》. 2022년 12월 12일에 확인함.
- ↑ “Dittmar's law”. 《Oxford Reference》 (영어). 2022년 12월 12일에 확인함.
- ↑ Lecture 3: Temperature, Salinity, Density and Ocean Circulation 4쪽. (pdf 링크)
- ↑ “염분비 일정 법칙(law of the regular salinity ratio)”. 《과학문화포털 사이언스올》. 2022년 12월 12일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2022년 12월 12일에 확인함.
- ↑ “염분비일정의 법칙”. 《해양용어사전》. 2022년 12월 12일에 확인함.
- ↑ 가 나 다 “Chlorinity and salinity of seawater - EniG. Periodic Table of the Elements”. 2022년 12월 12일에 확인함.
- ↑ Kennish, Michael J. (2000년 12월 27일). 《Practical Handbook of Marine Science》 (영어). CRC Press. 51쪽. ISBN 978-1-4200-3848-4.