为什么海水不能直接饮用

有这样一个故事：一艘船不幸遭遇海难，船上众人乘坐救生小艇逃生。小艇上没有食物和淡水储备，仅剩下老船长随身携带的一壶水。老船长一面警告大家不要饮用海水，一面指着这壶水说：这是最后一壶水，不到关键时刻，谁也不能喝。很快，大家就饥渴难耐，有人甚至为争夺水壶不择手段，老船长不得不持枪威胁。尽管喝不到这壶水，但它却成为大家精神上的寄托，忍耐坚持的希望。终于，他们等来了救援的船只。然而，就在那一刻，老船长倒下了，水壶也掉在了地上。众人惊异地发现，原来，它是空的。

故事的情节让人动容，但细想起来却令人好奇：苍茫大海到处都是水，为什么不能饮用呢？海水虽然又咸又涩，但总比没有水喝强吧？

人体的细胞膜是一种半透膜，上面布满了许多小孔，只有水分子可以自由通过

原来，直接饮用海水，非但不能真正解渴，反而会使人体进一步脱水。这是因为海水中含有大量的盐分，高于人体细胞内液体的浓度。人喝了海水以后，人体细胞内的水分会流失。人体的细胞膜是一种半透膜，上面布满了许多小孔，只有水分子可以自由通过，而海水中的氯离子、钠离子等却无法直接通行。但是，由于海水的浓度大于人体细胞内液体的浓度，两者的浓度差就会驱动低浓度液体中的水透过半透膜向高浓度一侧渗透，直到膜两边的液体浓度接近相等，这就好像水往低处流一样，水会透过半透膜向“浓”处渗透。所以，喝了咸咸的海水后，人体细胞内的水分就会透过细胞膜流出来，导致细胞严重脱水。据分析，如果喝100克海水，人体细胞反而会排出大约150克的水分。真是得不偿失啊！其实，如果我们把用半透膜盛装的盐水或糖水放到纯水中，就可以观察到半透膜内的溶液液面会不断上升，内外液面差达到一定高度后就保持不变，由这个液位高度差产生的机械压强就是渗透压。渗透压的大小由半透膜中溶液的摩尔浓度决定，摩尔浓度越大渗透压也就越大。生活中当人生病需要输液时，对液体中的药物浓度也是有要求的，比如生理盐水的质量分数一般为0.9%，而葡萄糖液的质量分数一般为5%，它们的渗透压与人体血液内的渗透压相当，这样就会大大减小输液危险。

渗透原理图。红色小球是水分子，绿色小球是水中溶解的离子。上图连通管两侧是不同浓度的溶液，中间由半透膜隔离，半透膜的特性是允许水分子通过；下图左侧低浓度溶液中的水会自发地透过半透膜进入右侧的高浓度溶液中，当系统达到平衡时，半透膜两侧会形成一定的液位差。由这个液位差产生的机械强度就是渗透压

人喝海水容易导致脱水，可生活在海中的鱼儿为什么不会脱水呢？

这主要是因为咸水鱼类大多具有主动调节体内渗透压的能力，其调节方式各有千秋。例如鲨鱼，可将代谢后的氮化物以尿素形式储存于血液中，使血液浓度增高，体内渗透压也变得与海水相当，从而不再失水。有的海洋动物如海龟等，具有专门的盐腺，可以将体内多余的盐分通过专门的管道排出体外。（申烟岑）