温度和压力对海洋中化学平衡的影响
海洋往往被人
们形容为一个恒温箱，在不同的季节，温度的垂直变化很少超过30°C，这是生命可能起源于海洋的一个重要条件。但温度的这种周期性变化，已足使海水的一些物理-化学性质，例如溶解氧等发生显著的变化。另一方面，海洋作为化学环境的又一特征，是静压力。从表面的1大气压到最深洋底的1000大气压左右，它影响着海洋中各种化学平衡。温度和压力不仅对海水的活度系数、海水中元素的存在形式及其与固体粒子的作用，有不可忽视的影响，而且对海洋中的氧化－还原作用，海水扩散系数、溶度积等，都有一定的影响。温度和压力对海水中硫酸根分配的影响，就是一个例子。 温度和压力对平衡常数的影响可用下式估算： 由此可见有两种研究压力对平衡影响的方法，①偏克分子体积法，由产物和反应物的偏克分子体积计算－Δ堸；②平衡常数法，即直接通过的测量而求得之。
对海水中的主要盐类和离子，不仅已测得比较精确的实验值，而且在理论上一些学者分别提出了不同的定量计算方法和公式，得到了与实验值比较一致的结果。再通过上述公式，即可估计出压力对所研究体系的影响。
海洋中的氧化—还原作用
海水中元素的化学模型，除了与海水中的无机配位体、有机配位体
和海水的pH三因素密切相关外，还被海水体系的氧化 -还原环境所决定，作为体系氧化－还原能力的量度，海洋化学上使用pE，它被定义为：pE=-log{e}。e代表电子，{e}代表活度，即pE为电子活度的负对数。表层海水pE的理论最高值为12.5±0.2，这是假设体系达到氧化-还原平衡的理论值。实际海水情况决非如此简单，各家见解不一，尚待探讨。 pH和pE都对海水中元素的溶存形式有显著影响，故用海洋中元素的pE-pH图，可以研究元素的存在形式（图3），由此可判断在具体研究的海水条件下，元素处于氧化-还原状态。海水中氧化-还原态变化的元素主要有H、O、C、N、Fe、Mn、S、Cr、I等，它们在各种状态（含氧、缺氧等状态）的海水中存在的形式，对海洋生物和海洋地质等有重要的参考价值。
海水中金属和合金的电化学位是研究海洋环境中金属腐蚀和保护的一个最基本的物理-化学量(见海水中金属的腐蚀)，其中纯金属的电化学位有明显的规律性。例如可把它们分成 3类：①Zr、Ta、Nb、Ti、Pt、Pd、Mo、V、W；②Au、Ag、Cu、Fe、Cd、Zn、Mg；③Ni、Bi、In、Pb、Sn、Al。通过设计两套哈伯-玻恩循环可以证明:这与它们在海水中生成的络合物MLn中n=0，1，2的情况是一一对应的（其中L为Cl-、OH-、SO娺-、CO卲-等）。
海洋中化学过程的动力学研究
这方面的研究是比较复杂的。例如：存在于海水中的多种
配位体和络合物，对金属在海洋中的腐蚀反应及磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐等的沉淀溶解反应的过程和速率，都有明显的影响。此外，海水中固体的成核作用，晶体的生长，物质的水化和脱水作用，无机物和有机物的氧化-还原作用，吸着和解吸作用等化学反应的速率，也往往在一定条件下对某些化学过程有关键性的影响。还有一些化学过程，例如某一无机物、有机物或核素的反应过程，同时受到大洋表层流、深层环流、大洋湍流，或者近岸海域和河口海湾的潮流、密度流和港湾环流等的显著影响。因此，成功地研究现场海洋中化学过程动力学的范例很少。然而海洋中一些重要体系，例如碳酸盐体系中的一些重要反应的速率和机理，已有比较深入的研究。包括：①CO2在海水中溶解和垂直迁移。其中起控制速率作用的是 CO2穿过界面和 CO2的水化和脱水反应其中第一步的速率很小，故成为控制整个过程的速率的关键，其他均相化学反应则均较快，关键反应的反应级数和反应速率常数已经测定。②碳酸钙的沉淀和溶解。对 CaCO3而言世界大洋上层大部分是饱和或过饱和的，而下层往往是不饱和的。海水恰好饱和的深度叫饱和深度。在饱和深度以下2000米或更深处，沉积物中CaCO3的丰度锐减。此外的深度称为补偿深度，它受动力学因素所决定。
