海水是呈酸性还是碱性的？为什么？

海水酸碱度的标志

海水pH值是测量海水酸碱度的一种标志，海水一般呈弱碱性，是海水酸碱度的一种标志。海水的pH值大于7，所以海水呈弱碱性。海水pH值因季节和区域的不同而不同：夏季时，由于增温和强烈的光合作用，使上层海水中二氧化碳含量和氢离子浓度下降，于是pH值上升，即碱性增强，冬季时则相反，pH值下降。在溶解氧高的海区，pH值也高；反之，pH值

基本简介

天然海水的PH值经常稳定在 7．9—8．4之间

未受污染的海水pH值在8.0~8.3之间，也就是说，天然的海洋有点偏碱

太平洋海域平均PH值是7.889—8.268

海水的pH值

海水的pH值约为8.1，其值变化很小，因此有利于海洋生物的生长；海水的弱碱性有利于海洋生物利用 CaCO3组成介壳；海水的 CO2含量足以满足海洋生物光合作用的需要，因此海洋成为生命的摇篮。

一般气体在海水中的溶解量与其在大气中的分压成正比，但CO2是个例外。CO2与水有反应，因此提高了它在海水中的浓度。CO2在生物过程中起重要作用，藻类光合作用消耗CO2，产生有机物和氧气。因此，大部分地区的海水表层是不饱和的，深层水由于下沉有机物的分解含有较多的CO2。赤道海域环流和美洲大陆西岸上升流把CO2带入表层水。

海水从大气中吸收CO2的能力很大，而且最初它所能吸收的CO2是现今的几倍。要准确估计海水吸收CO2的能力是较为困难的，因为整个体系处于动态之中。CO2与水生成碳酸，碳酸离解得到碳酸氢根和碳酸根，这是海水中溶解碳的主要化学形式。CO2浓度随深度增加，因为藻类光合作用消耗CO2而在呼吸中放出CO2，另一个原因是CO2的溶解度随压力增加而增加。

天然的碳有三种同位素：12C，13C和14C。其中C是放射性同位素。大气中的C有两种来源，一是宇宙射线与大气中的N2发生核反应产生的；另一种是由于核爆炸产生的。C进入海洋后，随着海水的运动减低浓度，因此可以用来研究CO2的气体交换速率和水团的年龄等。

海水中的二氧化碳含量约为2.2mmol/kg。CO2的各种形式随pH的变化而变化。海水的pH值等于8.1，以HCO3形式为主；其次是CO3；而CO2+H2 CO3含量很低。在CO2+H2 CO3中则是以溶解CO2为主，H2 CO3更少。常常把CO2+H2 CO3称为“游离CO2”，写为CCO2（T）。

海水pH值是测量海水酸碱度的一种标志。海水由于弱酸性阴离子的水解作用而呈弱碱性。海水pH变化不大，一般在在8.0～8.5之间，表层海水通常稳定在8.l±0.2左右，中、深层海水一般在7.8～7.5之间变动。

pH标度

1909年Sorensen首次提出了pH标度，定义为

pHs=-log CH+

这里是使用H+的浓度标度的，在1924年离子活度概念提出后，他又提出一个用活度标度的定义：

pHa=-loga H+

这两种标度之间差一个常数，25°C时，pHa=pHs+0.027。

实用标度

但是，实际上单独离子的活度无法测定，为了得到一个确定的值，需要确定一个实用标准，即根据现有的pH标准液（pHs）对比未知溶液的pH

pH= pHs +（E-Es）F/2.303RT

这里的pHs标准一般采用0.05mol/dm苯二甲酸氢钾的水溶液在25°C时pH值，即4.00。

影响因素

大洋水的pH变化主要是由CO2的增加或减少引起的。

海水的pH一般在7.5～8.2的范围变化，主要取决于二氧化碳的平衡。在温度、压力、盐度一定的情况下，海水的pH主要取决于H2CO3各种离解形式的比值。海水缓冲能力最大的时候pH应当等于碳酸第一、第二级离解常数。反过来，当海水pH值测定后也可以推算出碳酸的浓度。当盐度和总CO2一定时，由于碳酸第一、第二级离解常数随温度、压力变化，所以海水的pH值也随之变化。计算出不同温度、压力下的碳酸第一、第二级离解常数值，就可以计算出pH。在实验室测定海水的pH时，如果温度、压力与现场海水不同，则需要进行校正。

温度校正可用下式

pHt1(现场)=pHt1(测定)+0.0113(t2－t1)

由于深度改变引起的压力校正可以通过查表得到。

测量

测海水pH值的意义

海水pH值是研究二氧化碳体系时易于直接测定的最重要的物理量之一。

1、根据所测的pH值，结合其他一些可测的物量参量，即可计算海水二氧化碳体系中各分量的含量；从而得到不同海区不同水层中二氧化碳平衡体系比较明确的图象，以避免一一直接测定这些分量；

2、借助于pH值的分布，有助于认识各种海洋动植物的生活环境，进而掌握海洋动植物的生长繁殖规律；

3、海水的pH值也直接影响到海洋中各种元素的存在形态及其反应过程。

总之，海水pH是海洋化学研究的重要参数之—，测定海水pH值对研究开发利用海洋资源具有十分重要的意义。

测定步骤

一、pH值的校准

1、打开仪器连通电源，电极插头与仪器电极插座连接，预热30分钟。

2、将仪器选择开关拨至pH档

3、将温度调至当前温度（25℃）

4、用蒸馏水冲洗电极，并使用洁净滤纸吸干水分

5、将电极浸入pH=6.864的标准缓冲溶液瓶，将斜率旋钮置100%处(顺时针旋到底)，摇动瓶子，待平衡后调定位旋钮至显示6.86

6、取出电极，用蒸馏水冲洗电极，并使用洁净滤纸吸干水分

7、将电极浸入pH=4.003的标准缓冲溶液瓶，摇动瓶子，待平衡后调斜率旋钮，至显示4.00，保持斜率、定位旋钮不动

8、核准，再次浸入pH=6.864的标准缓冲溶液瓶，看读数是否一致，若不一致，重复定位和调斜率步骤

9、取出电极并用蒸馏水洗干净，并用洁净滤纸吸干水分，放入保护液中或直接测定样品

二、水样pH的测量：

1、调准后，取出电极用蒸馏水洗净，并用洁净滤纸吸干水分

2、将电极侵入待测溶液，摇动瓶子，待平衡后，可从显示器读出样品的pH值

3、测量完毕后，取出电极并用蒸馏水洗干净，并用洁净滤纸吸干水分，放入保护液中

计算： ，r：温度校正系数；t'w：测定时的温度℃；tw：现场温度℃；β：压力校正系数；d：深度m。

性质

海水pH值与温度的关系

海水pH值随温度升高而略有降低，这是海水中弱酸的电离常数随温度升高而增大的结果，因此，如果实际测定海水pH值时的水温与现场温度不同，就需进行校正。

海水pH值与压力的关系

海水静压增大，海水的pH值降低，这是由于碳酸的离解度随深度而增大，压力对pH值的影响可按Culberson等(1968)提出的校正式进行校正。

海水pH值与盐度的关系

海水盐度的增加，离子强度增大，海水中碳酸的电离度就降低。从而氢离子的活度系数及活度均减少，即海水的pH值增加。

昼夜变化

夏季：白天表层海水光照时间长，浮游植物光合作用强度大于生物呼吸及有机质氧化分解强度，结果海水中出现CO2的净消耗，pH值逐渐上升；午后3—4小时内，pH值几乎达到最大值；晚间，光合作用停止，但呼吸作用和有机质降解作用照常进行，产生的CO2逐渐积累，海水pH值逐渐下降。

冬季：由于水温低，生物的光合作用与有机质的分解速率均下降，pH值的昼夜变化幅度比夏季小。