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Lexikon der Geographie: Salzgehalt

Salzgehalt, Maß für die Konzentration der gelösten Salze im Meerwasser und wichtige Grundgröße in der Ozeanographie, z.B. zur Berechnung der Dichte und damit zum Verständnis der ozeanischen Zirkulation sowie zur Analyse der Wassermassen. Mit der Einführung von physikalischen, bordtauglichen Messmethoden in der Ozeanographie, vor allem der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit, wurde auch der Salzgehalt (S) neu definiert. Seit 1978 gilt die 'Practical Salinity Scale' (PSS78):

S=0,0080-0,1692 K 15 1/2+25,3851 K 15+14,0941 K 15 3/2-7,0261 K 15 2+2,7081 K 15 5/2,
wobei K 15 das Leitfähigkeitsverhältnis der Meerwasserprobe zu einer definierten Kaliumchlorid-Referenzlösung darstellt. Deshalb ist der "praktische Salzgehalt" eine dimensionslose Zahl (obwohl darunter natürlich die Masse Salz in g pro kg Meerwasser verstanden werden muss). Die PSS78-Gleichung gilt für Salzgehalte zwischen 2 und 42, nur für Messungen bei 15°C und einer Standardatmosphäre von 1013,25 hPa. Für die Umrechnungen von anderen Temperaturen und Drucken auf K 15 existieren Algorithmen. Die PSS78-Definition hat gegenüber den früheren (chemischen) Gleichungen den Vorteil, dass sie unabhängig von der genauen Kenntnis der ionalen Zusammensetzung des Meerwassers ist, dass sie die Grundlage für die Berechnung wesentlich genauerer Dichtewerte bildet, und dass sie für In-situ-Messungen mittels CTD-Sonden angewendet werden kann. Die Eichung solcher Sonden sowie die Messung von S in Einzelproben erfolgt heute ausschließlich mithilfe von Salinometern unter Verwendung von Standardmeerwasser. Die in der Ozeanographie verbreiteten Instrumente verwenden die galvanische (über Elektroden) oder induktive Messmethode. Dazu verwendet man im Prinzip zwei mit niederfrequentem Wechselstrom betriebene Transformatoren (T 1+T 2), die über eine Meerwasserschleife (mit Widerstand R w) gekoppelt werden ( Abb. ). Wenn die dadurch in T 2 induzierte Wechselspannung durch eine Kompensationsschleife (Einstellung erfolgt über Potenziometer R p) gerade ausgeglichen wird, so zeigt das Galvanometer (G) Null (R w=R p). Damit ist der eingestellte Wert R p ein Maß für die elektrische Leitfähigkeit der zu untersuchenden Probe. Die modernen Salinometer erzielen Genauigkeiten von S =0,001.


Salzgehalt: Salzgehalt: Prinzip der induktiven Leitfähigkeitsmessung. T 1+T 2=Transformatoren, R W=Widerstand, R P=Potenziometer, G=Galvanometer.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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