海洋化学百科

二氧化碳的溶解度

最近更新:2023-03-04

在海洋化学上所涉及的二氧化碳分压Pco2(见二氧化碳分压)范围内,CO2在水中的溶解度服从亨利定律(见亨利定律)即

Cco2(总)=α·Pco2

式中Cco2(总)代表CO2和H2CO3浓度之和,α是溶解度系数,为温度、压力和盐度的函数。

早期所引用的值都取自K.布赫等人的海水中CO2溶解度表,该表是根据博尔对NaCl溶液的测定结果制定的,其中假定,海盐对溶解度的影响与同样重量的氯化钠的影响相同。但J.莱曼指出,布赫所作的这个假定,并不完全正确。布赫对盐度为36的海水所推荐的值,实际上用到盐度为35的水更正确。

1971年C.N.默里和J.P.赖利用比重法测定了酸化海水中CO2的溶解度,证明了莱曼的意见是正确的。他们测定的温度范围是1—35℃,氯度范围为0-20。酸化可以抑制碳酸解离,以保证其几乎全部以分子形式存在,而没有HCO3和CO2-3,并且此时H2CO3分子的量也很少(见溶解的二氧化碳)。C.D.基林曾建议,默里和赖利的上述实验结果可用下式概括:

log10α=2622.38/T-15.5873+0.0178 41T-Cl×(0.0117950+2.77676×10-5T)

R.F.韦斯1974年也考查了海水中CO2的溶解度问题,他的结果证实了默里和赖利测定结果的 准确度,但 他作了两点 修正: 1.测定 纯水中CO2的 溶解度也要酸 化; 2.对气相 中CO2的非 理想情况作出 校正。按韦斯 的意见,默里 和赖利的结果用下式表示:

lnα=-60.2409+93.4517

式中α为溶解度系数,单位是摩尔分子/千克海水大气压,T为绝对温度,S为盐度。