염분비 일정의 법칙

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1. 개요
2. 역사
3. 염분비
4. 의의
참조

1. 개요

염분비 일정의 법칙은 윌리엄 디트마르가 1873년부터 1876년까지 챌린저 탐사에서 얻은 자료를 분석하여 1884년에 발견한 법칙으로, 전 세계 바닷물의 염분비가 거의 일정하다는 것을 의미한다. 바닷물은 염화 나트륨, 염화 마그네슘, 황산 마그네슘 등을 포함하며, 주요 이온의 비율도 일정하다. 이 법칙은 바닷물 염소 농도를 측정하여 전체 염분 농도를 추정하는 데 사용되며, 마르틴 크누센의 경험적 식을 통해 염분 농도를 계산할 수 있다.

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염분비 일정의 법칙
염분비 일정의 법칙
정의	해수 중의 각 성분의 절대량은 장소와 시간에 따라 변하지만, 각 성분 원소의 양의 비는 일정하다는 법칙
발견자	게오르크 포르히하머
내용	해수의 염분은 장소와 시간에 따라 변동하지만, 염분 중 각 이온의 조성비는 거의 일정함 강물이나 빙하가 녹은 물이 섞이는 하구나 극지방의 표층에서는 예외가 발생할 수 있음
예외	하천의 하구, 빙하가 녹는 곳, 강수량이 많은 곳에서는 달라질 수 있음
중요성	한 곳에서 염분만 측정하면 다른 성분의 양을 알 수 있음 해수의 순환 연구에 중요한 기초 자료를 제공

2. 역사

윌리엄 디트마르는 1873년부터 1876년까지 챌린저 탐사를 통해 얻은 전 세계 77개 해역의 염분비 자료를 분석하여 1884년에 염분비가 일정하다는 사실을 알아냈다. 이는 바닷물의 주된 구성 성분에 대한 최초의 분석으로 여겨진다.^[3]^[4]

3. 염분비

1884년 스코틀랜드의 화학자 윌리엄 디트마르는 1873년부터 1876년까지 챌린저 탐사를 통해 얻은 전 세계 77개 해역의 염분비 자료를 조사하여 염분비가 일정하다는 사실을 알아냈다. 이는 바닷물의 주된 구성 성분에 대한 최초의 분석으로 여겨진다.^[3]^[4]

바다의 평균적인 염분비는 다음과 같다.^[5]

해수 1kg 중의 염류 (g/kg) 및 전체 염류에 대한 성분비 (%)^[5]
염류	g/kg	%
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

해수 1kg 중의 주요 이온 및 전체 이온에 대한 성분비(무게 기준, %)는 다음과 같다.^[6]

해수 1kg 중의 이온 (g/kg) 및 전체 이온에 대한 성분비 (무게 기준, %)^[6]
이온	g/kg	%
염소(Cl^-)	19.35	55.07
나트륨(Na⁺)	10.76	30.6
황산(SO₄^2-)	2.71	7.72
마그네슘(Mg²⁺)	1.29	3.68
칼슘(Ca²⁺)	0.41	1.17
칼륨(K⁺)	0.1	0.3

4. 의의

염분비 일정의 법칙에 따라, 바닷물의 주요 성분 중 하나의 농도만 측정해도 모든 염분의 양을 알 수 있다.^[7] 가령 염소를 기준으로 했을 때, 해양학자 마르틴 크누센은 1889년 다음과 같은 경험적인 식을 제시했다.^[8]^[9]

:S = 0.030 + 1.805 Cl

(S는 전체 염분의 비율, Cl은 염소의 비율, 단위는 모두 퍼밀(‰))

이 공식은 1962년 JPOTS(Joint Panel for Oceanographic Tables and Standards)에서 크누센의 식에 새로운 비례상수를 붙여 사용하며 약간 수정되었다.^[8] 간단하게 말하면 염분의 총량은 염소의 약 1.8배이다.^[2]

:S = 1.80655 Cl

그러나 이 식은 발트해 같은 바다나, 강과 바다가 만나는 하구 같이 염분이 아주 낮은 해수에서는 잘 맞지 않는 경향이 있다.^[8]

참조

_[1] 웹인용 염분비 일정의 법칙 https://terms.naver.[...] 2022-12-12
_[2] 웹인용 염분비일정의 법칙 https://terms.naver.[...] 2022-12-12
_[3] 웹인용 Dittmar's law https://www.oxfordre[...] 2022-12-12
_[4] 문서 Lecture 3: Temperature, Salinity, Density and Ocean Circulation http://ocean.stanfor[...]
_[5] 웹인용 염분비 일정 법칙(law of the regular salinity ratio) https://www.sciencea[...] 2022-12-12
_[6] 웹인용 5.3 Salinity Patterns https://rwu.pressboo[...]
_[7] 웹인용 염분비일정의 법칙 https://terms.naver.[...] 2022-12-12
_[8] 웹인용 Chlorinity and salinity of seawater - EniG. Periodic Table of the Elements https://www.periodni[...] 2022-12-12
_[9] 서적 Practical Handbook of Marine Science https://books.google[...] CRC Press 2000-12-27

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