מי ים, מים המרכיבים את האוקיינוסים והימים, המכסים יותר מ -70 אחוז משטח כדור הארץ. מי ים הם תערובת מורכבת של 96.5 אחוז מים, 2.5 אחוז מלחים וכמויות קטנות יותר של חומרים אחרים, כולל חומרים אורגניים ואורגניים מומסים, חלקיקים וכמה גזים אטמוספריים.
מי ים מהווים מקור עשיר של יסודות כימיים חשובים מסחריים. חלק גדול מהמגנזיום העולמי מנוצל ממי ים, כמו גם כמויות גדולות של ברום. באזורים מסוימים בעולם, נתרן כלורי (מלח שולחני) מתקבל עדיין על ידי אידוי מי ים. בנוסף, מים מהים, כאשר הם מותפלים, יכולים לספק אספקה בלתי מוגבלת של מי שתייה. מתקני התפלה גדולים רבים נבנו באזורים יבשים לאורך חופי הים במזרח התיכון ובמקומות אחרים כדי להקל על מחסור במים מתוקים.
תכונות כימיות ופיזיקליות של מי ים
ששת היונים השכיחים ביותר של מי ים הם כלוריד (Cl -), נתרן (Na +), סולפט (SO 2 4 -), מגנזיום (מג 2+), סידן (Ca 2+), ואשלגן (K +). לפי משקל היונים הללו מהווים כ 99 אחוז מכל מלחי הים. כמות המלחים הללו בנפח מי ים משתנה בגלל הוספה או סילוק של מים באופן מקומי (למשל, באמצעות משקעים ואידוי). תכולת המלח במי ים מסומנת על ידי מליחות (S), המוגדרת ככמות המלח בגרמים המומסים בקילוגרם אחד של מי ים ומתבטאת בחלקים לאלף. מליחות באוקיאנוס הפתוח נצפו כ- 34-37 חלקים לאלף (0/00 או ppt), אשר עשויים להתבטא גם כ- 34-37 יחידות מליחות מעשיות (psu).
פחמן אורגני, ברומיד, בורון, סטרונציום ופלואוריד מהווים את שאר החומרים המומסים העיקריים של מי הים. מבין המרכיבים הכימיים המומסים הרבים הקטנים, זרחן אורגני וחנקן אורגני הם מהבולטים ביותר, מכיוון שהם חשובים לגידול אורגניזמים המאכלסים את האוקיאנוסים והימים. מי ים מכילים גם גזים אטמוספריים מומסים שונים, בעיקר חנקן, חמצן, ארגון ופחמן דו חמצני. כמה מרכיבים אחרים של מי ים הם חומרים אורגניים מומסים, כמו פחמימות וחומצות אמינו, וחלקיקים עשירים באורגניים. חומרים אלה מקורם בעיקר בגובה 100 המטרים העליונים של האוקיאנוס, שם פחמן אורגני מומס הופך על ידי פוטוסינתזה לחומר אורגני.
רבים מהמאפיינים של מי ים תואמים למאפיינים של מים בכלל, בגלל תכונותיהם הכימיות והפיזיות הנפוצות. לדוגמא, המבנה המולקולרי של מי הים, כמו זה של מים מתוקים, מעדיף יצירת קשרים בין מולקולות. חלק מהתכונות הייחודיות של מי הים ניתן לייחס לתכולת המלח שלהם. הצמיגות (כלומר, עמידות פנימית בפני זרימה) של מי ים, למשל, גבוהה מזו של מים מתוקים בגלל מליחותם הגבוהה יותר. צפיפות מי הים גם גבוהה יותר מאותה סיבה. נקודת ההקפאה של מי הים נמוכה מזו של מים טהורים, ונקודת הרתיחה שלהם גבוהה יותר.
