第三单元海水淡化

第三单元海水淡化专项1多样化的水解决技术《化学与技术》从太空观察我们美丽的家园－－地球，看到有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中，她是一种蓝色的星球，养育着60多亿的人口，地球面积约有5.1亿平方公里，其中海洋面积为3.6亿平方公里，占71%，大陆面积为1.5亿平方公里，占29%。因此宇航员到了地球上空后，第一种感觉是：我们的星球名称应当是“水球”。海洋是美丽的，也是富饶的！海洋存储着137亿亿立方米的水量，占地球总水量的97.3%，可是海水含盐量高，20度时的密度达成1.0243g/cm-3，不适合人类饮用，也不适合作为工农业生产用水。分布在陆地上的水有8.4亿亿立方米，占地球总水量的2.7%。淡水只占2.59%，在陆地上，也有0.11%的高矿物化的咸水盐湖地下盐井在总水量中占2.59%的淡水资源中，南北两极，世界屋脊，那里完全是冰雪世界，冰山、冰川占去了地球上的淡水的77.2%，约占7亿亿立方米，以永世不化的姿态存在着，开发运用是十分艰巨的。世界屋脊珠穆朗玛峰北极冰川地下水和土壤中水占22.4%，湖泊、沼泽水占0.35%，河水占0.01%,大气中水占0.04%。便于取用的淡水只有河水、淡水湖水和浅层地下水，仅为地球总水量0.2%左右。南极冰川在地下淡水中，由于它们非常分散，并且绝大部分埋藏很深，现在人类较易运用的淡水资源仅占全球淡水资源的0.3%！仅占全球总储水量的0.007%（十万分之七）！！！我国是一种水资源短缺、水旱灾害频繁的国家，如果按水资源总量考虑，水资源总量居世界第六位，但是我国人口众多，若按人均水资源量计算，人均占有量只有2500立方米，约为世界人均水量的1／4，在世界排第110位，已经被联合国列为13个贫水国家之一。从20世纪50年代以来，随着工农业的发展和都市人口的增加，淡水供应逐步紧张，造成有些都市或地区严重缺水,引发水荒。据世界卫生组织的调查，早在70年代中期，世界上就已有70％的人得不到安全、卫生的水了。如此算来，很快就会有90％以上的人饮用不到安全、卫生的水。到那时，说“水贵如油”毫但是分。我们碰到的是一种非常矛盾的现象：首先，地球上的水并不少，但绝大多数是又苦又咸的海水；另首先，人类生存所必需的淡水由于本身就不多，再加上开发运用不当，污染日益严重，却越来越少。怎么办？？？海水的淡化

1、使海水淡化的途径通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去（脱盐），都能够达成淡化海水的目的。2、海水淡化的办法及其特点海水淡化的办法重要有蒸馏法、膜法（电渗析法、反渗入法）、冷冻法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善。海水淡化办法1、原理：运用液体沸点不同加热液体，使不同组分在不同温度沸腾汽化，再将蒸汽冷凝收集在容器中。2、减压蒸馏的原理：运用压强减少，液体的沸点也减少3、蒸馏法优点：设备相对简朴、技术比较成熟淡水质量好缺点：能耗大一、蒸馏法资料早在15世纪，航海部门就曾以简易的蒸馏装置来解决海船在长久航行中的淡水供应问题。第二次世界大战期间，出于战争的需要，用蒸馏法淡化海水的技术有较大的发展，已用于供应战舰和岛屿的淡水。据1980年统计，全世界淡化妆置的每天总造水量为727.5万立方米，其中75.9％是蒸馏法生产的，其它大部分用膜法（电渗析法和反渗入法）。海水蒸馏原理示意图：

太阳能蒸发海水示意图：

多级闪急蒸馏法：采用多级闪急蒸馏技术，将一定温度的海水引到一种压力较低的设备中，海水急速蒸发，蒸气急速离开海水，而盐留在海水中。海水海水海水海水蒸发室1蒸发室2蒸发室3蒸发室4蒸汽室液化室淡水1、原理：在外加直流电场的作用下，处在中间位置海水槽里的阴离子、阳离子分别透过阴离子交换膜、阳离子交换膜迁移到阳极区、阴极区，中间水槽里的水含盐量就减少了。海水淡化办法二、电渗析法2、特点：消耗的电能大，但其成本只有蒸馏法的1/4。3、离子交换膜：用离子交换树脂制成的薄膜，也称电渗析膜。有阴、阳离子交换膜之分，阴离子只能通过阴离子交换膜，阳离子只能通过阳离子交换膜。二、电渗析法电渗析器海水淡化办法三、反渗入法1、渗入压：浓度较小的溶液中的水分会通过半透膜渗入到浓度较大的溶液中，使原来浓度较大的一侧溶液液面升高，当液面升高产生的压力达成一定数值时能制止水的继续渗入，这个压力称为渗入压。反渗透法海水淡化办法三、反渗入法2、反渗入法的原理：如果在含盐浓度较大的溶液一侧施加一定的压力，能够迫使水从浓溶液一侧向稀溶液一侧渗入，使浓溶液浓度增大，得到淡水。3、特点:节能,能够大量、快速地生产淡水。海水淡化办法四、冷冻法1、原理：把冷海水喷入真空室，部分海水蒸发吸热使其它海水冷却形成冰晶。固体冰晶中的杂质要比原溶液中少得多。将得到的冰晶用适量的淡水淋洗、熔化，就得到淡水。2、特点：由于水的比热、汽化热大，这种海水淡化技术要消耗大量的能量。海水淡化的根本问题？寻找能耗低、效率高、对设备投入规定不高的技术手段！！！以色列2／3的国土是戈壁和荒漠。大部分土地贫瘠，最重要的是水资源奇缺.以色列年降水量北部地区较多，也但是70毫米，南部只有20毫米，最南部的沙漠地带干脆常年无雨，而蒸发量却大得惊人。1．现在下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是A．硬水的软化

B．电解饱和食盐水制造NaOHC．电渗析淡化海水

D．海水中提取金属Mg2.水是非常重要的资源，下列有关水的说法错误的是

A、蒸馏法是海水淡化的办法之一 B、淡水的密度不大于海水的密度

C、融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D、反渗入法中，如果在含盐浓度较大的溶液一侧施加一定的压力，能够使浓溶液浓度减少。实战高考DD4、填空减压蒸馏法的优点：____________,缺点：________b.电渗析法特点：消耗的___大，但其成本只有蒸馏法的___。c.反渗入法的特点：能够大量、快速地生产淡水，寻找______，是现在努力的方向。d.冷冻法特点：由于水的比热、汽化热大，这种海水淡化技术要消耗____________3.运用电渗析法淡化海水时，得到淡水的部分

Ａ阴极区B阳极区C中间区D水区均得到C设备相对简朴，技术成熟

能耗大

电能

1/4

更抱负的渗入膜大量的能源

浓缩室膜a＋－淡化海水膜b浓缩室淡化室阳极水浓缩海水阴极水海水膜a膜b5．（江苏省09高三化学测试卷11月）（10分）浩瀚的