J 2024

Freezing-induced acidification of sea ice brine

VESELÝ, Lukáš; Radim ŠTŮSEK; Ondrej MIKULA; Xin YANG; Dominik HEGER et al.

Základní údaje

Originální název

Freezing-induced acidification of sea ice brine

Autoři

VESELÝ, Lukáš; Radim ŠTŮSEK; Ondrej MIKULA; Xin YANG a Dominik HEGER

Vydání

Science of the Total Environment, AMSTERDAM, ELSEVIER, 2024, 0048-9697

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 8.000

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/24:00137406

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Fractional crystallization; Buffering capacity; Acidification; Sea ice; Brine

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 24. 10. 2024 11:47, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

The acidity of sea ice and snow plays a key role in the chemistry of the cryosphere; an important example lies in the photochemical catalytic release of reactive bromine in polar regions, facilitated at pHs below 6.5. We apply in-situ acid-base indicators to probe the microscopic acidity of the brine within the ice matrix in artificial sea water at a range of concentrations (0.35-70 PPT) and initial pHs (6-9). The results are supported by analogous measurements of the most abundant salts in seawater: NaCl, Na2SO4, and CaCO3. In the research herein, the acidity is expressed in terms of the Hammett acidity function, H2- . The obtained results show a pronounced acidity increase in sea water after freezing at -15 degrees C and during the subsequent cooling down to -50 degrees C. Importantly, we did not observe any significant hysteresis; the values of acidity upon warming markedly resembled those at the corresponding temperatures at cooling. The acidity increase is attributed to the minerals' crystallization, which is accompanied by a loss of the buffering capacity. Our observations show that lower salinity sea water samples (<= 3.5 PPT) reach pH values below 6.5 at the temperature of -15 degrees C, whereas higher salinity ices attain such values only at -30 degrees C. The ensuing implications for polar chemistry and the relevance to the field measurements are discussed.

Návaznosti

MUNI/C/0104/2023, interní kód MU
Název: Studie změn kyselosti po zamrazení vybraných vícesytných anorganických solí a kyselin
Investor: Masarykova univerzita, Studie změn kyselosti po zamrazení vybraných vícesytných anorganických solí a kyselin, Podpora vynikajících diplomových prací