海水が淡水になる

Dec 24, 2020

蒸留法。海水を加熱して水を蒸気に変え、蒸気を凝縮させます。海水に溶けた塩は水蒸気で出てこないため、得られた水はほとんど純水である蒸留水です。しかし、加熱と凝縮の両方にエネルギーが必要です。1グラムの水を蒸発させるには2.3キロジュールのエネルギーがかかります。したがって、この方法は緊急の場合もありますが、長期的な解決策ではありません。

イオン交換方法。水に溶解した塩は、カチオンと陰イオンの形です。これらのイオンを除去できるものがあれば、水は浄化されます。イオン交換樹脂はこの能力を有する。イオン交換樹脂は、網状構造を有する水不溶性高分子材料である。枝が多い大きな木のようですし、各枝にはポケットがあります。海水が通ると、カチオンはカチオン交換樹脂「ポケット」の水素イオンを交換し、陰イオンはアニオン交換樹脂「ポケット」の水酸化物イオンを交換し、水素イオンと水酸化物イオンが出会います。水に変わった。しかし、イオン交換樹脂は一定期間使用した後に飽和状態に達します。イオン交換樹脂は、どのように連続的に使用できますか?イオン交換は可逆性であるため、酸と塩基とを別々に逆交換することで更新でき、イオン交換樹脂を繰り返し使用することができる。しかし、イオン交換法は処理能力が限られており、樹脂を「再生」するために大量の酸およびアルカリを必要とする。海水淡水化に多量使用すると、コストが高すぎます。そのため、この技術は現在、水のさらなる浄化に主に使用されています。

逆浸透法。浸透は自然界で非常に一般的な自然現象です。例えば、植物は、水を吸収するために根の浸透に依存し、浸透のバランスは、人間の生活活動のためにも非常に重要です。透過は半透過性膜と呼ばれる材料によって達成される。半透膜は水が自由に通過することを可能にするが、水中の他の化学物質は通過できない。半透膜の左側が純水で、右側が溶液である場合、純水側から半透膜を通過する水は、溶液の右側にある半透膜を通過する水よりもはるかに多くなります。これは、純水上の飽和蒸気圧が溶液上の飽和蒸気圧よりも大きいためである。純水と溶液の上部の両方が1.01×105 Pa(1標準雰囲気)の圧力にある場合、水分子の動きを駆動する力は飽和蒸気圧によって決定されます。したがって、純水の液位が低下し、溶液の液位が上昇する。あるレベルの差に達すると、均衡に達する。これが浸透現象です。植物根の表皮は、このような半透過性の膜です。


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