Transcript วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science) ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL Chemical properties of seawater วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science) ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร |

วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Chemical properties of
seawater
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Atoms
a. fundamental particles of matter defining the elements
b. cannot be broken down into smaller particles using
conventional chemical procedures
c. examples of some of the major elements comprising
living things
1) carbon (C)
4) nitrogen (N)
2) hydrogen (H)
5) phosphorus (P)
3) oxygen (O)
6) sulfur (S)
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• Molecule
A group of atom held together by chemical bond
• Chemical bond
The energy relationship between atoms that hold
them together
• Covalent bond
A bond formed by shared pairs of electrons
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• Polar molecule
A molecule with unbalanced charge. One end of molecule
has a slight negative charge, and the other end has slight positive
charge
• Hydrogen bond (cohesive force and adhesive force)
Relatively weak bond formed between a partially positive
hydrogen atom and a partially negative oxygen fluorine or
nitrogen atom of an adjacent molecule
• H2S and H2O
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
The dissolving power of water
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• Solution (solute + solvent)
A homogeneous substance made of two component, the
solvent and solute
• Mixture
A close intermingling of different substances that still retain
separate identities
• Ion
An atom (or small group of atoms) that becomes electrically
charged by gaining or losing one or more electrons
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• ความสามารถในการละลายที่ดีของน้าเนื่องมาจาก
สาเหตุใด?
ตอบ เนื่องจากคุณสมบัตคิ วามมีข้วั ในโมเลกุลของน้า
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• Ionic bond
A chemical bond resulting from attraction between
oppositely charged ions
• Diffusion
The movement of molecules from a region of high
concentration to a region of low concentration
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• เหตุใดนา้ มันจึงไม่ สามารถละลายได้ ในนา้
• เหตุใดของเหลวภายในเซลล์ จึงมีนา้ เป็ นองค์ ประกอบและ
ผนังเซลล์ จึงมีไขมันเป็ นองค์ ประกอบ
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Seawater
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Source of the Ocean’s salts
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• จากการผุกร่ อนของหินอัคนีทผี่ วิ เปลือกโลก ในช่ วงเวลาทีผ่ ่านมาตั้งแต่
กาเนิดโลกมีการปลดปล่อยสารละลายลงสู่ ทะเลถึง 5 x 1019 กิโลกรัม โดย
ทุกๆ 1 กิโลกรัมของเกลือในมหาสมุทรจะเป็ นผลจากการผุกร่ อนของหิน
อัคนี 600 กิโลกรัม
• การทาปฏิกริยาร่ วมกันระหว่ างสารละลายทีม่ าจาการผุกร่ อนของหิน
อัคนีทลี่ งสู่ ทะเลและ excess volatiles (องค์ ประกอบใดๆของนา้ ทะเลทีอ่ ยู่
นอกเหนือจากสารละลายทีเ่ กิดจากการผุกร่ อนของหินอัคนี ซึง่ ได้ แก่สาร
ต่ างๆจากภายในโลกทีถ่ ูกปล่อยออกสู่ ผวิ เปลือกโลก ซึ่งจะมีสารต่ างๆ
มากมายเช่ น ก๊าซคาร์ บอนไดออกไซด์ คลอรีน ซัลเฟอร์ ไฮโดรเจน
ฟลูออรีน ไนโตรเจน และไอนา้ เป็ นต้ น)
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Principle of constant proportions
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Although the total of dissolved solids might vary among
sample, the ratio of major salts in sample of seawater
from many location was constant
The constant ratio is known as Frochhammer’s
principle or the principle of constant proportions
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Salinity and Chlorinity
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• ซาลินิตี้ (salinity) ซึ่งหมายถึงปริมาณของแข็งทั้งหมดมีนา้ หนักเป็ น
กรัมทีเ่ หลืออยู่ในนา้ ทะเล 1 กิโลกรัม เมื่อสารคาร์ บอเนตต่ างๆถูก
เปลีย่ นเป็ นออกไซด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์ ถูกแทนทีโ่ ดยคลอไรด์ และ
สารอินทรีย์ต่างๆถูกออกซิไดซ์ โดยสมบูรณ์
• คลอรินิตี้ (chlorinity) ซึ่งหมายถึงปริมาณทั้งหมดของ คลอไรด์ ไอโอ
ไดด์ และโบรไมด์ มีนา้ หนักเป็ นกรัมในนา้ ทะเล 1 กิโลกรัม
Salinity = 1.80655 x Chlorinity
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Chemical equilibium and
Residence times
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
เหตุใดนา้ ทะเลจึงไม่ เค็มเพิม่ ขึน้ เรื่อยๆ?
ตอบ นา้ ทะเลมีสมดุลทางเคมี
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• ระยะเวลาพานัก (residence time) หมายถึง ระยะเวลาเฉลีย่
ของธาตุใดๆทีจ่ ะอยู่ในมหาสมุทรคานวณได้ จากสมการ
 = A / (dA/dt)
โดย
A = ปริมาณของสารนั้นทั้งหมดทีล่ ะลายในนา้ ทะเล
dA/dt = อัตราทีส่ ารนั้นถูกนาเข้ าหรือนาออกจากนา้ ทะเล
= เวลาพานักของสารนั้น
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Conservative and
nonconservative constituents
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• conservative constituents
An element that occurs in constant proportion in seawater
and change very slowly through time (have a long residence
time)
• nonconservative constituents
An element whose proportion in seawater varies with time
and place, depending on biological demand or chemical
activity (short residence time)
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Dissolved gases
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• ก๊ าซไนโตรเจน (48% of the dissolved gas in
seawater)
- The upper layer of ocean water are usually saturated
with nitrogen
- Living organisms require nitrogen to build protein and
other biochemical substances
- They cannot use the free nitrogen in the atmosphere and
the ocean directly. It must be fixed into usable chemical
form by specialized organisms
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• ก๊ าซออกซิเจน (36% of the dissolved gas in
seawater)
- The primary source of the ocean’s dissolved
oxygen is its photosynthetic plants.
- Since photosynthesis requires sunlight, most of
the available oxygen lies near the ocean’s surface
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• ก๊ าซคาร์ บอนไดออกไซด์
- CO2 is quickly used by marine plants
- CO2 is very soluble in water, though; the
proportion of dissolved CO2 in water is about
15% of all dissolved gases
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
Acid-Base Balance
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
• Acid
A substance that releases a hydrogen ion in solution
• Base
A substance that combines with hydrogen ion in
solution
• pH
A measurement of the acidity or alkalinity of a
solution. Numerically, the negative logarithm of the
concentration of hydrogen ions in an aqueous
solution
วิทยาศาสตร์ทางน้ าเบื้องต้น (Introduction to Aquatic Science)
ดร.มณฑล แก่นมณี คณะเทคโนโลยีการเกษตร | KMITL
ในนา้ ทะเลซึ่งมีคาร์ บอนไดออกไซด์ มาก ตามปกติแล้ วเมือ่
มันละลายนา้ ก็จะอยู่ในรู ปของกรดคาร์ บอนิคแล้วเหตุใด
นา้ ทะเลจึงไม่ มฤี ทธิ์เป็ นกรด