Độ mặn

Trên cơ sở quy luật Đitmar, việc xác lập mối quan hệ giữa độ muối và độ Clo của nước biển đã được Hội nghị Quốc tế về hải dương học họp tại Stôckhôm năm 1899 giao cho một nhóm chuyên gia thực hiện. Nhóm này bao gồm Knudsen, Jacobsen, Xeresen, Forxo đã thực hiện nhiệm vụ trong 13 năm. Năm 1902, họ đã đưa ra định nghĩa độ muối và mối liên hệ của nó với độ Clo của nước biển như sau:

"Độ muối là hàm lượng tổng cộng tính bằng gam của tất cả các chất khoáng rắn (các muối) hoà tan có trong 1000 gam nước biển với điều kiện: các halogen được thay bằng lượng clo tương đương, các muối cacbonat được chuyển thành ôxít, các chất hữu cơ bị đốt cháy ở 480⁰C." Độ muối được ký hiệu là S‰, độ Clo - Cl‰ và mối liên hệ giữa hai đại lượng này là:

S‰ = 0,030 + 1,8050 Cl‰

Ở đây, ‰ hay ppt (phần nghìn) không phải là đơn vị đo của độ muối, đó chỉ là ký hiệu để biểu diễn đơn vị đo nồng độ (g/kg) của các muối hoà tan trong nước biển. Cũng không nên đồng nhất độ muối với "độ mặn" như cách hiểu ở một số địa phương về vị mặn của muối NaCl trong nước biển. Định nghĩa độ muối như trên được xây dựng từ thực tế công việc xác định nó thông qua xác định độ clo bằng phương pháp phân tích hoá học - phương pháp Knudsen (còn gọi là phương pháp chuẩn độ bạc nitrat). Theo phương pháp này, khi chuẩn độ nước biển bằng dung dịch bạc nitrat (AgNO3) thì không chỉ có riêng ion clo mà các ion flo, brôm, iốt cũng bị kết tủa:

AgNO3 + X- = AgX +NO3-

ở đây X = [Cl-]+[F-]+ [Br-]+[I-], trong đó nồng độ F-, Br-và I- đã được quy chuyển tương đương theo nồng độ của Cl-.

Như vậy, độ Clo thực chất là tổng lượng tính bằng gam của các halogen (đã được quy đổi tương đương theo lượng Clo) có trong 1000 gam nước biển. Với cùng bản chất vấn đề như trên, năm 1940 Jacobsen và Knudsen khi so sánh độ Clo (xác định theo nước biển tiêu chuẩn Copenhagen) với đương lượng thực của ion Clo (xác định qua lượng bạc cần thiết để kết tủa nó) đã đưa ra định nghĩa mới về độ Clo như sau: "Độ Clo, về giá trị tương đương với số gam bạc nguyên chất cần thiết để kết tủa hết các halogen có trong 0,3285234 kg nước biển". Giá trị trung bình độ muối nước mặt đại dương thế giới là 35 ppt.

Căn cứ vào độ muối, năm 1934, Zernop đã phân chia giới hạn các loại nước tự nhiên như sau:

• Nước ngọt: S‰ = 0.02 - 0.5 ppt
• Nước lợ: S‰ = 0.5 - 16 ppt
• Nước mặn: S‰ = 16 - 47 ppt
• Nước quá mặn: S‰ = trên 47 ppt

Sau này được A.F.Karpevits bổ sung và chi tiết hóa như sau:

• Nước ngọt: 0.01 - 0.5 ppt (các sông hồ, hồ chứa)
• Nước ngọt nhạt: 0.01 - 0.2 ppt
• Nước ngọt lợ: 0.2 - 0.5 ppt
• Nước lợ: 0.5 - 30 ppt (các hồ, biển nội địa, cửa sông)
• Nước lợ nhạt: 0.5 - 4 ppt
• Nước lợ vừa: 4 - 18 ppt
• Nước lợ mặn: 18 - 30 ppt
• Nước mặn: trên 30 ppt
• Nước biển: 30 - 40 ppt (Đại dương, biển hở, biển nội địa, vịnh vũng, cửa sông)
• Nước quá mặn: 40 - 300 ppt (một số hồ, vịnh, vũng)