关于咸水你不知道的这些事


你的舌头是咸味探测器——洒在薯片上的固态盐晶体在舌头上溶解,产生强烈的味觉感受。

但盐不仅仅是一种调味品。

咸水实际上是地球表面最常见的物质,而且对于生命和地球而言,它确实非常重要。

关于普通的咸水,这些是你想不到的事。

1.咸水带有使生命成为可能的电信号

当一种固态盐,如食盐(氯化钠)被加入水中,并分解为能自由移动的颗粒(称为离子)时,就产生了咸水。根据存在离子的不同,世界上有很多种咸水。

这些离子就像在头发上摩擦过的气球,带有电荷,使咸水能够导电。

你的身体用咸水来发送维持心脏跳动和大脑思考的电信号。要做到这一点,身体内有特殊的被称为离子泵的分子,它们可以移动这些离子。当这些离子泵发生故障时会导致许多疾病。

携带这些信号的离子类型也很重要。例如,用元素周期表中最接近的元素取代钠元素,如果是锂元素的话,可以治疗双向情感障碍,但如果是钾元素的话,则可能导致注射致死。

2.咸水充当传送带,将热量传送到全球各地

正如电影《明日之后》描述的那样,从热带向北流淌的墨西哥湾流携带大量温水使欧洲和北美保持温暖。

水流是由海水咸度的变化驱动的。由于极地冰盖在冬季会结冰,周围的海水就会变得更咸。更咸的水更重,因此它会沉入海底,搅动海洋并驱动这些水流流动。

随着气候变化极地冰盖逐渐融化,这些水流可能会被破坏。这将以复杂的方式扰乱世界各地的热量和营养成分流动。

3.咸水能吸收空气中的二氧化碳

为了防止气候变化导致的最坏影响,我们需要从空气吸收二氧化碳(CO2)并将其大量储存。海洋目前已经做到了这一点,它吸收了超过四分之一的人类排放到空气中的二氧化碳。

二氧化碳与水反应形成氢离子,增加了海洋的酸度——这是生活在海洋里的动物面临的主要问题。

但我们可以利用海水吸收二氧化碳解决全球变暖问题。人为地将大量空气暴露在含有钾离子(类似于咸水)的水中,可以非常经济有效地捕获二氧化碳。这可以在电力便宜并有能力储存二氧化碳的地方进行。

4.制造使用咸水的电池可以解决储能问题

风电场和太阳能电池板在捕获能源方面非常有效——但为了应对气候变化,我们需要新的和更便宜的方式来储存能源。

锂离子电池是最常用的技术,它使用溶解在液体中的锂离子在电池的正极和负极之间来回运动来传送电力。目前使用的液体昂贵,减慢了电池的充电速度,并且有着火风险。

用咸水代替这种液体是电池研究的一个关键目标——具有成本和安全性方面的预期效益。这些类型的电池也更容易制造,这对于满足不断增长的电池需求是非常重要的。

5.但是即使是最简单的咸水的特性,我们仍然无法预测

在过去的一个世纪里,人们已经认识到了解海水的重要性——一些科学界最伟大的诺贝尔奖获得者已经致力于这个问题的研究。

我们今天仍然在这个问题上取得了令人兴奋的进展,强大的超级计算机和量子力学让模拟海水的行为成为可能。

不幸的是,我们要预测并利用海水特性还有很长的路要走。例如,极咸的水可以制成过饱和溶液,可用于制作暖手器。

如果这种类型的溶液存在足够长的时间,它会自发地形成固体盐,但是实际结晶速度比我们理论预测的时间要快上千万亿倍。这种严重的误算让我们错过了至关重要的东西!

与更令人兴奋的关于黑洞或治愈癌症的科学相比,对简单咸水的研究并非科研热点。 但这并不意味着它不那么重要。

事实上,了解海水对于了解我们自己的身体和我们自己的星球至关重要,甚至可能是拯救星球的关键。

原文链接:https://theconversation.com/vital-for-life-heat-and-power-what-you-never-knew-about-salt-water-102764

作者信息:蒂莫西·杜尼昂    昆士兰大学能源储存博士后研究员

翻译:黄静       审校:王艺静

本文来自:环球科学

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