Vital för liv, värme och kraft - vad du aldrig visste om saltvatten

Anonim

Din tunga är en saltdetektor - det löser upp de fasta saltkristallerna som ströks på dina marker för att skapa en intensiv smakupplevelse.

Men salt är väldigt viktigare än att bara vara en livsmedelstillsats.


Läs mer: Kökvetenskap: Ett salt på sinnena


Saltvatten är bokstavligen den vanligaste substansen på jordens yta, och det är verkligen viktigt - för livet och för planeten.

Här är fem saker som kommer att överraska dig om vanligt gammalt saltvatten.

1. Saltvatten bär de elektriska signalerna som gör livet möjligt

Saltvatten görs när ett fast salt, såsom bordsalt (natriumklorid), sättes till vatten och bryts ihop i enskilda fritt rörliga partiklar som kallas joner. Det finns många typer av saltvatten, beroende på vilka joner som finns.

Dessa joner fungerar precis som en ballong som har gnidts mot ditt hår. De bär en elektrisk laddning och tillåter saltvatten att leda elektricitet.

Din kropp använder saltvatten för att skicka de elektriska signalerna som orsakar ditt hjärta att slå och din hjärna att tänka. För att göra detta har kroppen särskilda molekyler som kallas jonpumpar som rör dessa joner runt. Många sjukdomar orsakas när dessa jonpumpar fungerar.

Det spelar också roll för vilka joner som bär dessa signaler. Exempelvis ger ersättning av natrium med sina närmaste elementära släktingar i det periodiska tabellen antingen behandling av bipolär sjukdom vid litium eller en dödlig injektionsbeståndsdel vid kalium.

2. Saltvatten fungerar som ett transportband för att bära värme runt planeten

Som berättat av filmen "The Day After Tomorrow", hålls Europa och Nordamerika varmt vid Gulf Stream, en massiv ström av varmt vatten som strömmar norr från troperna.

Den här strömmen drivs av förändringar i saltvattnet i havsvatten. När de polära iskapslarna fryser på vintern blir det omgivande havsvattnet saltare. Saltigare vatten är tyngre och så sjunker det till havsbotten, rörer havet och driver dessa strömmar.

Eftersom klimatförändringar smälter iskapslarna kan dessa strömmar störas. Detta kommer att störa flödet av värme och näringsämnen runt om i världen på komplexa sätt.

3. Saltvatten kan användas för att suga ut koldioxid ur luften

För att förhindra de värsta effekterna av klimatförändringar måste vi extrahera koldioxid (CO₂) från luften och lagra den i stor skala. Havet gör för närvarande redan detta och tar bort mer än en fjärdedel av alla CO2 som människor sätter i luften.

CO₂ reagerar med vatten för att bilda joner som ökar havets surhet - vilket är ett stort problem för djur som bor i den.

Men vi kan använda denna effekt till vår fördel. Att avsiktligt utsätta stora volymer luft till vatten innehållande kaliumjoner (liknande saltvatten) kan effektivt fånga CO₂ mycket kostnadseffektivt. Detta kan göras varhelst strömmen är billig och det finns någonstans att lagra CO₂.

4. Att bygga batterier som använder saltvatten kan lösa problem med energilagring

Vindkraftverk och solpaneler är mycket effektiva för att fånga energi - men för att hantera klimatförändringar behöver vi nya och billigare sätt att lagra energi.

Litiumjonbatterier, den vanligaste tekniken, använder litiumjoner upplöst i en vätska för att bära elektricitet fram och tillbaka mellan de positiva och negativa terminalerna på ett batteri. Den vätska som för närvarande används är dyr, saktar laddningen av batteriet och kan ta eld.

Byte av denna vätska med saltvatten är ett centralt mål för batteriforskning - med förväntade fördelar i kostnad och säkerhet. Dessa typer av batterier är också enklare att tillverka, viktigt för att möta ökat batteribehov.


Läs mer: Vattenbaserat batteri är ett steg för förnybar energi


5. Men vi kan fortfarande inte förutsäga även de enklaste egenskaperna hos saltvatten

Under det senaste århundradet har vikten av att förstå saltvatten blivit erkänt. Vissa av vetenskapens största nobelpristagare har arbetat med detta problem.

Vi gör fortfarande spännande framsteg på denna fråga idag, delvis genom att använda kraftfulla superdatorer och kvantmekanik för att simulera hur saltvatten uppträder.

Tyvärr har vår förmåga att förutsäga saltvattnets egenskaper fortfarande en lång väg att gå. Till exempel kan extremt saltvatten göra en övermättad lösning som kan användas för att göra handvärmare.

Om denna typ av lösning lämnas tillräckligt länge kommer det att bilda ett fast salt spontant, men våra teoretiska förutsägelser hur länge det kommer att ta är bokstavligen mer än en quadrillion gånger för fort. Storleken på denna felberäkning berättar för oss att vi saknar något viktigt!

Studien av enkelt saltvatten är svårt att sälja jämfört med mer spännande vetenskap om svarta hål eller härdning av cancer. Men det betyder inte att det är något mindre viktigt.

Faktum är att förståelse av saltvatten är viktigt för att förstå våra egna kroppar och vår egen planet. Det kan till och med vara nyckeln till att spara dem.