Na zásaditém moři kyselé ledy plují

Mořská voda je komplexní roztok rozličných látek, mezi nimiž jsou běžné soli jako chlorid sodný (kuchyňská sůl), chloridy vápenatý a hořečnatý, dále sírany, uhličitany, ale také různé rozpuštěné organické látky. Co se však stane, když mořská voda se všemi těmito rozpuštěnými látkami zmrzne a vznikne mořský led?

Jeden kilogram mořské vody obsahuje 965 g čisté vody, zbylých 35 gramů tvoří rozpuštěné látky, především soli. Přestože tyto soli tvoří pouze 3,5 % hmotnosti, jejich přítomnost vede k tomu, že je mořská voda diametrálně odlišná od vody sladké. Mořská voda například více nadnáší a nemůžeme s ní zalévat květiny.

Led je na rozdíl od vody velmi špatné „rozpouštědlo“, což znamená, že při jeho vzniku se látky, které byly v původním roztoku zcela rozpuštěny, koncentrují v prostorech mezi krystaly ledu. Těmto prostorům říkáme žíly, a to proto, že připomínají žíly v lidském těle, volně protkávají led a nesou v sobě důležitou kapalinu. V tomto případě se však nejedná o krev, ale o mrazem koncentrovaný roztok, v němž se odehrává veškerá „ledová“ chemie (tzv. kryochemie).

Složení mořské vody.

Co je mrazem koncentrovaný roztok ?

Během mrazení vodných roztoků začne krystalizovat téměř čistý led, což zvyšuje koncentraci rozpuštěných látek. Z tohoto důvodu se roztok v žilách nazývá mrazem koncentrovaný. Koncentrace rozpuštěných látek se v průběhu mrazení může zvýšit i milionkrát, což samozřejmě ovlivní chemické prostředí žil – typická je ostrá změna vodivosti takového roztoku, viskozity, ale i změna kyselosti (pH).

Změna vodivosti je jistě vysvětlitelná, jelikož v roztoku je větší počet ionů schopných nést náboj, stejně tak i změna viskozity je pochopitelná, neboť např. při rozpouštění cukru ve vodě se s každým dalším přídavkem cukru stává ze sladkého roztoku čím dál viskóznější sirup. Ale jak souvisí mrznutí a změna kyselosti? Tato otázka zamotala hlavu mnohým vědcům a ukázalo se, že odpověď není jednoduchá.