L'oxygène moléculaire est un gaz qui se dissout facilement dans l'eau. Pratiquement tous les animaux comptent sur l'oxygène pour catalyser le métabolisme cellulaire (l'oxygène est ce qui permet aux animaux transforment le sucre en énergie utile). En milieu aquatique, la quantité d'oxygène dissous est crucial dans la détermination de ce que les organismes peuvent survivre dans une région. la solubilité de l'oxygène est donc une variable environnementale importante que les impacts vie aquatique et l'industrie de la pêche. Comprendre ce que la solubilité des effets de l'oxygène est également importante pour diverses recherches et les applications industrielles où les solutions doivent être dégazé pour éliminer l'oxygène dissous et de l'azote.
Facteurs généraux
La quantité d'oxygène dissous dans une masse d'eau est mesurée en milligrammes par litre (mg / L). Cette mesure est influencée par des facteurs physiques et biologiques.
Les principaux déterminants physiques de la teneur en oxygène dissous sont la température, la salinité, la pression atmosphérique, de l'oxygène et de la turbulence. refroidisseur d'eau est capable de contenir plus d'oxygène parce que le gaz est moins volatile. Par conséquent, la concentration en oxygène dissous est plus élevé pendant les mois les plus froids. A l'inverse, l'eau salée est moins en mesure de contenir des gaz dissous, de sorte que l'eau de mer a une concentration en oxygène inférieure à l'eau douce.
Lorsque l'eau est encore, il y a relativement peu d'interaction entre l'atmosphère et le corps de l'eau, alors que coule ou barattage l'eau devient beaucoup plus d'exposition à l'air. Bien entendu, la quantité d'oxygène qui est réellement présente dans l'air est également importante. Ceci est la raison pour laquelle la concentration en oxygène dissous est inférieure à haute altitude où l'air est plus mince.
En plus de ces facteurs physiques, des organismes et des processus chimiques dans l'eau consomment et rejettent de l'oxygène. La production et la consommation d'oxygène par les organismes ont un impact dramatique sur la concentration en oxygène dissous. les niveaux d'oxygène de l'eau deviennent stables lorsque le taux de consommation est égale à la vitesse de libération.
Hypoxique et anoxique eau
Certains plans d'eau ont des zones de faible (hypoxique) ou non (anoxique) oxygène dissous, ce qui rend difficile pour les animaux à vivre. Ces conditions pauvres en oxygène sont les plus fréquents, où l'eau oxygénée sur la surface ne se mélange pas avec les couches inférieures de l'eau due à une pycnocline (température ou la différence de salinité). Si un événement tel qu'un upwelling océanique provoque les couches pour mélanger, l'eau de surface devient hypoxique.
conditions hypoxiques sont plus dangereux lorsque l'eau devient eutrophe (enrichi) lorsque la pollution ajoute des nitrates et des phosphates à la colonne d'eau. Cela provoque une prolifération d'algues qui libère d'abord l'oxygène. Lorsque les algues meurt, il se décompose, ce qui fait chuter la concentration en oxygène. Cela se traduit par des mortalités massives de la vie aquatique. Les proliférations d'algues telles que la «marée rouge» peut créer des zones mortes étendues dans les eaux océaniques et estuariennes.
Eau oxygénée
Certaines zones de l'eau ont une teneur élevée en oxygène. Ceci est généralement moins de problème pour les organismes, bien que "sursaturation" de l'oxygène peut être dangereuse car elle se traduit par de petites bulles de gaz dans le sang. Les zones avec des concentrations naturellement élevées d'algues ont souvent des niveaux élevés d'oxygène. Les niveaux d'oxygène peuvent être augmentés artificiellement (comme cela se fait dans les aquariums) en faisant passer les petites bulles ou de mousse dans l'eau, ce qui augmente les interactions entre l'eau et l'atmosphère.
dégazage eau
Pour éliminer les gaz à partir de solutions, la recherche et les processus industriels profitent des mécanismes physiques qui conduisent à la dissolution de l'oxygène dans l'eau. Ceci est appelé la dégazéification. Les deux méthodes principales sont dégazage sous vide et inerte barbotage de gaz. En outre, le chauffage de liquides simpy peut les dégazer dans une certaine mesure.
Le dégazage sous vide consiste à mettre une solution dans un récipient étanche à l'air et pomper tout l'air, forçant l'oxygène dissous à sortir de la solution. Inerte pour barbotage de gaz, un gaz non réactif (généralement de l'hélium) est mis à barboter à travers la solution. L'hélium se dissout temporairement dans la solution, en remplacement de l'oxygène dissous et de l'azote. L'hélium est un gaz volatil et quitte rapidement la solution résultante dans un liquide dégazé.