如何从水中分离盐

作者: Marcus Baldwin
创建日期: 13 六月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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第三十九期:所有氯酸盐的亲妈 电解(饱和食盐水)氯化钠制备氯酸钠
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内容

如何从海水中提取盐分?几个世纪以来,这个问题一直困扰着在海洋中游荡的水手,同样也困扰着在科学博览会上游荡的学生。答案很简单:蒸发。当您强迫海水蒸发(自然或人工加热)时,只有水变成蒸汽,而盐分仍然存在。有了这些知识,使用您家中可能已有的简单材料就可以很容易地将盐与水分离。

脚步

方法 1 of 3:如何进行基本的水蒸发实验

  1. 1 加热水并加入盐制成盐水。 通过这个简单的实验,很容易看出蒸发的原理。首先,您需要普通的细食盐、自来水、煎锅、一些黑纸板和一个炉子。将几杯水倒入平底锅中,然后将其放在点燃的燃烧器上。等到水加热:它不必煮沸,只是水越热,盐溶解在其中的速度就越快。
    • 热水更适合溶解盐(和其他化学物质)的原因是构成它的分子的运动。当水变热时,它的分子运动得更快,撞到盐分子上,把盐晶体打碎。
  2. 2 加入盐直到它停止溶解。 继续将其倒在茶匙上并搅拌。最终,您将达到水的状态,无论它有多热,它都不再溶解盐。这称为一条线 饱和 水。关闭燃烧器,让水稍微冷却。
    • 当水达到饱和线时,它不再能够在分子水平上溶解盐:盐已经溶解得如此之多,以至于水没有化学潜力来打破新的盐晶体。
  3. 3 用汤匙将水浇在深色纸板上。 使用勺子或汤匙,将一些盐水倒在一块深色纸板上。提前将这件作品放在盘子上,以免弄湿您的工作台面或桌子。您现在要做的就是等待水蒸发。如果将纸板放在阳光直射下,这个过程会更快。
    • 不要扔掉任何剩余的盐:有成千上万的东西可以派上用场。例如,您可以在袋子里煮鸡蛋、煮土豆、罐装菠菜,甚至可以剥坚果!
  4. 4 等待盐形成。 当它蒸发时,水会留下微小的盐晶体。它们应该在纸板表面上呈现为小而闪亮的白色或透明薄片。恭喜!你刚刚把盐和水分开了。
    • 轻轻地从纸上刮一些盐来调味你的食物:它应该是完全安全和可食用的。但要小心,不要用它把纸片刮到你的食物里!

方法 2 of 3:如何制作蒸馏器

  1. 1 首先煮沸一桶盐水。 上面的简单实验向您展示了如何从水中提取盐分,但如果您还想要更少的咸水怎么办?蒸馏就是答案。蒸馏是加热水以将其与其他溶解的化学物质分离,然后收集冷凝水的过程,冷凝水必须相对“干净”。在这种情况下,我们将首先制作几杯盐水(请阅读上文了解方法)并在炉子上煮沸。
  2. 2 用盖子盖住钢包,但不要完全盖住。 接下来,为您的钢包找到一个盖子(它不必非常适合)。放置盖子,使盖子的某些部分挂在钢包上并低于所有其他部分。观察盖子上开始形成冷凝水然后滴落。
    • 当盐水沸腾时,水本身(无盐)会变成蒸汽并从钢包中升起。当撞击盖子时,蒸汽会稍微冷却并在盖子底部形成冷凝水(水)。这些水不含盐分,所以我们要做的就是收集无盐水。
  3. 3 让水积聚在碗里。 随着水向下流,盖子内部的冷凝水会自然地聚集在最低点。一旦它足够多,它就会开始形成水滴并掉下来。在这个点下放一个碗来接几滴蒸馏水。
    • 如果你愿意,你可以将一个细长的金属或玻璃物体(如玻璃搅拌棒或温度计)从盖子底部放入碗中,水会直接流到容器中。
  4. 4 如有必要,重复上一步。 钢包中的水沸腾的时间越长,碗中必须收集的蒸馏水就越多。这些水将被去除大部分盐分。但是,在某些情况下,仍会残留少量盐分。然后您可能需要双重蒸馏:已经在碗中收集的沸水以去除任何盐残留物。
    • 从技术上讲,这种水应该可以饮用。但是,如果您不确定钢包的盖子和用于收集水的碗(以及用于排水的金属或玻璃棒,如果您使用过)是否干净,则不应饮用。

方法 3 of 3:如何使用不寻常的技术

  1. 1 使用反渗透。 上面描述的方法远不是唯一的将盐与水分离的方法,它们只是对大多数在家中的人来说最方便的方法。但是您仍然可以使用特殊材料从盐中净化水。例如,称为反渗透的过程可以通过渗透膜从水中去除盐分。该膜充当过滤器,仅允许水分子通过并捕获盐等溶解的污染物。
    • 反渗透泵有时出售供家庭使用,但也经常用于度假,例如野营旅行。这些泵可能很昂贵,通常要花费数百美元。
  2. 2 加入癸酸。 另一种从水中分离盐的方法是通过化学反应。例如,研究表明,用一种叫做癸酸的化学物质处理盐水是去除盐分的可靠方法。加酸和光加热和冷却后,盐和其他杂质从溶液中“脱落”(即固化并沉淀在底部)。反应完成后,水和盐分在两个完全独立的层中,因此很容易将水分离。
    • 癸酸可在化学品商店购买,通常每瓶售价约 30-40 美元。
  3. 3 使用电渗析。 使用电力,可以去除水中的盐等颗粒。这是通过将带负电的阳极和带正电的阴极浸入水中并用多孔膜将它们隔开来完成的。阳极和阴极的电荷像磁铁一样吸引溶解的离子(例如,构成盐的离子),留下相对清澈的水。
    • 请注意,此过程不会从水中去除细菌和其他污染物,因此需要进一步净化才能获得饮用水。然而,由于最近的研究,出现了新技术 真的 在这个过程中杀死细菌。

提示

  • 除非您有其他选择,否则不要使用盐水。除了盐,它含有矿物质、有机物和其他难以完全清除盐的污染物。

警告

  • 在炉子上烧水时要小心。如果您需要接触热盘子,请务必使用烤箱手套或毛巾来保护自己免受高温。
  • 在野外迷路时不要喝盐水。我们的身体需要更多的水来冲洗掉随之而来的多余盐分,因此盐水会使我们脱水更多。