home | nieuwsblad | informatie
Saliniteit
Laatste wijziging: 30-06-2019

Wat is saliniteit?

Saliniteit (‰) is gedefinieerd als het gewicht in grammen van de opgeloste anorganische zouten in 1 kilogram zeewater nadat alle bromide en chloride ionen zijn vervangen door het equivalent van chloride ionen en alle bicarbonaat en carbonaat ionen omgezet zijn naar de oxide vorm (Stumm en Morgan, Aquatic Chemistry). Dit is een mond vol en geen gemakkelijke opgave als je wilt kijken hoe zout zeewater is. Gelukkig hebben anderen voor ons al uitgezocht wat er in zeewater zit.

Wat zit er in zeewater?

Als we een gemiddelde kilogram oceaanwater analyseren dan vinden we daarin grofweg:

Element gram
Cl- 19,354
Na+ 10,77
SO42- 2,712
Mg2+ 1,29
Ca2+ 0,4121
K+ 0,399
HCO3- 0,1424
Br- 0,0673
Sr2+ 0,0079
B 0,0045
F- 0,0013
Tellen we alles bij elkaar op dan komen we op 35 gram zouten per kilogram zeewater, dus 35‰ saliniteit. Dit is grofweg het zoutgehalte van de oceaan. Het zoutgehalte is niet constant en de saliniteit kan dan ook per plek verschillen. Het opvallende in zee is dat de verhouding van de opgeloste zouten constant is, ongeacht de saliniteit, plaats, druk of temperatuur. Kennelijk verandert alleen de hoeveelheid H2O en niet het type opgeloste stof.

De ‰ is het aantal gram per kilogram zeewater, wat dus hetzelfde is als aantallen per duizend ofwel parts per thousand (ppt).

Wanneer is water zout?

Alle water soorten, zowel zoet als zout, bevatten zouten. Het hangt van het promillage af of we het zoet, zout of brak noemen en van wie je spreekt. Voor de onderstaande tabel hebben we voor het chloride gehalte gebruik gemaakt van de formule; CL = saliniteit/1,80655, waarbij het chloridegehalte verkregen wordt in gram per liter.

Saliniteiti (‰) Chloridegehalte (g/l) Soortelijk gewicht Geleiding (mS/cm) Naam Venice system
0 - 0,5 0 - 0,277 1.000 -   zoetwater  
0,5 - 5 0,277 - 2,768 - 1.003   brakwater oligohalien
5 - 18 2,768 - 9,964     mesohalien
18 - 30 9,964 - 16,606     polyhalien
30 - 40 16,606 - 22,142 1.022 - 1.030 46 - 60 zoutwater mixoeuhalien
40 - 50 22,142 - 27,677     metahalien
50 - 70 27,677 - 38,748     pekel
70 - 300 38,748 - 166,062     hyperhalien
> 300 > 166,062      

Pekel is een verzadigde of bijna verzadigde oplossing van zout in water. We kennen hiervoor ook de term brijn of brijnwater (zie ook het Engelse: brine)

Organismen die in verschillende saliniteiten kunnen leven noemen we volgens het Venice systeem ook euryhalien.

Wat zijn de eigenschappen van zoutwater?

De ionen van de zouten die in water zijn opgelost zijn over het algemeen zwaarder dan het waterstof en het zuurstof molekuul. Hierdoor is de totale oplossing van zoutwater zwaarder dan van zoetwater. We zeggen dat zoutwater en groter soortelijkgewicht heeft dan zoetwater. Omdat zoutwater zwaarder is dan zoetwater zal zoutwater zinken of spoelt zoetwater over zoutwater heen bij bijvoorbeeld estuaria en riviermondingen die uitkomen in zee.

Zuiver water geleidt een electrische stroom slecht, hoe meer ionen (geladen deeltjes) er in water zitten hoe beter water een stroom geleidt.

Opgeloste zouten verlagen het vriespunt van water. Zuiver water bevriest bij 0°C oceaanwater bevriest past bij -1.9°C. IJskristallen kunnen geen of slecht zouten bevatten, dus tijdens het bevriezen worden de zouten uit het vormende ijs geperst en daarmee verhoogt het de saliniteit van de omgeving.

Hoe meten we saliniteit?

Met hiervoor beschreven hoeveelheid verschillende stoffen in water is het vraag hoe we de saliniteit van het zeewater vaststellen. In de loop der tijd zijn er verschillende manieren bedacht om dit te doen.

Een manier om de hoeveelheid vaste stof te meten is het indampen van zeewater. Als we het water verdampt hebben kunnen we wegen hoeveel vaste stof er over gebleven is. Het nadeel van deze methode is dat sommige stoffen watermolukulen in zich opsluiten, alleen sterke verhitting kan deze watermolekulen doen verdampen. Helaas verbreken we sommige andere verbindingen door die sterke verhitting en verdampen er ook bepaalde zouten. Het meten van de hoeveelheid vaste stof in zeewater kan dus met verdamping niet heel nauwkeurig gedaan worden.

De meting van het soortelijk gewicht gebeurt ten opzichte van gedestileerd water waarbij 1,000 liter gelijk is aan 1,000 kilogram. Als er zouten opgelost zijn in water dan zal een liter water zwaarder worden. Wegen we een liter zeewater dan is het gewicht ongeveer 1,023 kg. Met zoveel cijfertjes achter de komma mag duidelijk zijn dat het meten van het zout gehalte in water door gebruik te maken van het soortelijk gewicht een redelijk onnauwkeurige bezigheid is. Het bepalen van het zout gehalte van een aquarium thuis met een moderne nauwkeurige digitale huishoudweegschaal zal misschien gaan, maar op zee met golfslag wordt het al moeilijk en op 3 kilometer onder het oceaanoppervlakte wordt het nog lastiger. Of je moet steeds een bepaalde hoeveelheid zeewater meenemen en in een laboratorium wegen. Kortom niet echt practisch als je de saliniteitsverdeling in een oceaan wilt bepalen.

Voor aquaria zijn er zogenaamde zoutdobbers, deze drijven in het water en door de hoeveelheid water verplaatsing geven zij een indicatie van het zoutgehalte. Dat is mooi voor aan de oppervlakte, maar onder de oppervlakte gaat dit niet werken. Een variant op deze techniek is de Hydrometer of dompel zoutmeter. Dit apparaat heeft een arm die iets nauwkeuriger dan de zoutdobber aangeeft wat het zout gehalte van het water is, bovendien kan hij ook onderwater gebruikt worden. Het nadeel blijft dat hij, net als de zoutdobber, erg onnauwkeurig is.

Een nauwkeurige manier om het zoutgehalte te bepalen is door gebruik te maken van een refractometer. Zoals de naam al aangeeft berust het principe van deze meter op de refractie index, ofwel lichtbrekingsindex, welke direct gerelateerd is aan het zoutgehalte in het water. Dit gaat onderwater niet werken, maar kan wel gebruikt worden voor watermonsters die meegenomen zijn naar de oppervlakte.

De meest moderne techniek is gebaseerd op de electrische geleiding van water. Hoe meer zouten er in water opgelost zijn, hoe meer ionen het water bevat, hoe beter de geleiding van water is. De mate waarin een stof geleidend is is omgekeerd evenredig met de weerstand, G=1/R waarbij R de weerstand is in Ω (Ohm) en G de geleidbaarheid in S (Siemens). De geleidbaarheid hangt af van het materiaal, de lengte en de doorsnede. Om verschillende materialen onderling te kunnen vergelijken is het begrip specifieke geleidbaarheid ingevoerd. Specifieke geleidbaarheid (EC) is de geleidbaarheid van een stof met een lengte van 1 m en een doorsnede van 1 vierkante meter. 1 EC is gelijk aan 1 S/m (Siemens per meter). De geleidbaarheid meten we voor zeewater in mS/cm (milliSiemens/centimeter). Ook de temperatuur heeft natuurlijk zijn invloed op de geleidbaarheid van een stof. De standaard gaat uit van 25°C, maar zeewater zal bij ons zelden deze temperatuur hebben. De specifieke elektrische geleidbaarheid stijgt met 1,91% als de temperatuur met 1°C omhoog gaat.

Veel saliniteitsmeters worden aangeduid als TDS-meters. TDS is de afkortig van Total Dissolved Solids en is dus de hoeveelheid vaste stof die opgelost is. Omdat de meters electriciteit gebruiken om de geleiding te meten spreken we van electrische geleiding of in het Engels: Electrical Conductivity (EC).

Electrical Conductivity (EC) kan worden omgerekend naar een TDS waarde. Electrische geleiding wordt gemeten in deciSiemens per meter (dS/m of µS/cm). Het omrekenen van geleiding naar saliniteit kan door:
TDS = EC x 640 (EC voor 0.1 - 5 dS/m)
TDS = EC x 800 (EC voor > 5 dS/m)

Saliniteit in de Noordzee

Meetsystemen in en om de Noordzee:

Bronnen

2006 - 2019 strandvondsten.nl / Commentaar, aanvullingen en suggesties: info@strandvondsten.nl