Можно ли получить из соленой воды пресную воду

Несколько способов, как сделать из морской воды пресную

Можно ли опреснить?

Да, опреснить жидкость можно. Процесс опреснения представляет собой вывод из воды растворенных солей.

Технологии опреснения стали возможными благодаря пониманию особенностей морской и пресной воды и свойств солей. Опреснить воду можно даже в домашних условиях.

Насущной проблемой является создание такой технологии, которая была бы дешевле по сравнению с существующими методами. Тогда увеличится и доступность пресной воды.

Как опресняют на производствах?

Опреснение воды в промышленных масштабах — трудоемкий и энергоемкий процесс. Производственные установки громоздки и сложны в обслуживании.

Все исследования в этой области направлены на создание более экономичных методов отделения H2O от солей. Далее описаны наиболее популярные методы.

Вымораживание

Свойство воды таково, что в твердое состояние переходят только молекулы самой воды, а остальные содержащиеся в ней элементы заморозке не подвергаются. Лед всегда исключительно пресный.

Процесс опреснения проходит следующие этапы:

1. Соленую воду помещают в кристаллизатор.
2. Осуществляют контакт воды с газообразным или жидким хладагентом.
3. Происходит медленная заморозка воды. На этом этапе образуются очаги кристаллизации, то есть образования льда из пресной воды.
4. По мере заморозки оставшаяся вода становится более концентрированной с солью, поэтому более тяжелой. Она оседает на дно.
5. Лед и оставшийся рассол подвергают повторной очистке. Это может повторяться несколько раз.

Данный способ требует сложного технологического оборудования. Такие механизмы потребляют много электроэнергии, поэтому такой метод не пользуется популярностью.

Ультрафильтрация или обратный осмос

Ультрафильтрацию стали применять для опреснения только в конце 20 века, ранее ее применяли в других сферах. Технология предполагает наличие мембраны в фильтрационном аппарате.

Мембранами выстилают тысячи тонких труб, по которым прогоняют концентрированную солями воду.

Принцип использования мембраны основан на физических свойствах молекул воды и частиц солей. Волокна мембраны способны пропустить молекулы воды и задержать более крупные частицы соли.

Простейший механизм для фильтрации обратным осмосом представлен следующими этапами:

• поступление морской воды;
• перекачивание соленой воды в аппарат под высоким давлением;
• разделение пресной воды и концентрата;
• в усовершенствованных установках предусмотрена дополнительная финальная очистка угольным фильтром.

Это многообещающий и эффективный способ, однако, он на данный момент требует наличия большой площади мембранных труб для опреснения воды в промышленных масштабах.

Перспектива этого метода в создании более эффективных мембран.

Электродиализ

Еще один мембранный способ. Здесь вместо насоса, создающего давление, применяются электродиализные установки.

Под воздействием электричества ионы, из которых состоят молекулы растворенных солей, проходят через мембраны:

• катионы движутся в сторону катода;
• анионы движутся в обратную сторону, к аноду.

Затем концентрированные рассолы утилизируют при помощи проточной воды.

Способ отличается экономичностью, а используемые мембраны позволяют увеличить эффективность очистки благодаря возможности использования высоких температур.

Химический способ

Химический способ основан на свойствах растворенных в воде примесей. При взаимодействии с реагентами они образуют нерастворимый осадок и опускаются на дно.

По той причине, что приходится использовать большое количество дорогостоящих реагентов, реакции могут протекать долго, а осадок получается токсичным, этот способ применяется редко.

Дистилляция или перегонка

Морскую воду подвергают испарению. Более летучая составляющая превращается в пар в большом количестве и переходит в дистиллят, оставшаяся менее летучая часть переходит в кубовый остаток.

Существуют одноступенчатые и многоступенчатые дистилляторы. Многоступенчатые намного более производительны при сравнительно небольшом потреблении энергии.

Их главный минус в образовании накипи на стенках аппарата, что требует постоянного обслуживания. Из-за этого затраты на работу увеличиваются.

В процессе разработки находится электрохимический способ отделения от примесей солей. Для этого применяют высокотехнологичную микросхему, которая будет разделять воду на потоки с высоким и низким содержанием солей.

Пошаговая инструкция, как получить пригодную для питья H2O в домашних условиях

Опреснение не обязательно требует громоздких установок. Очистить воду от солей можно и дома. Если появилась такая необходимость, следует применить пошаговую инструкцию, заранее выбрав приемлемый способ.

Важно: для опреснения в домашних условиях потребуется морозильная камера или плита.

Заморозка

Данный способ по принципу аналогичен производственному методу вымораживания. Лед состоит исключительно из молекул воды, соли в нем нет.

Шаги для получения пресной воды дома:

1. Поместить морскую воду в емкость. Лучше взять емкость с широким верхом, например, таз.
2. Поместить емкость в морозильную камеру.
3. Снимать пластины льда по мере образования.
4. Растопить лед.

Готово! Вода из растопленного льда будет пресной.

Дистилляция

Метод предполагает сооружение установки, состоящей из кастрюли с крышкой, трубки и емкости для сбора дистиллята.

Этапы:

• найти подходящую емкость, которую можно поставить на огонь;
• в крышке должно быть отверстие, в которое необходимо вставить трубку;
• подсоединить трубку к емкости для сбора очищенной воды;
• поместить соленую воду в емкость с крышкой;
• поставить емкость на огонь;
• по мере нагревания конденсат будет по трубке попадать в емкость для сбора.

Метод дистилляции можно использовать и без применения огня. Понадобятся две бутылки и скотч:

1. Поместить в одну из бутылок небольшое количество подлежащей очищению воды.
2. Соединить горлышки двух бутылок скотчем.
3. Поместить конструкцию в теплое место: на подоконник на солнечной стороне или на батарею. Конструкция должна располагаться плашмя, а пустая бутылка — выше, чем наполненная.
4. Собрать конденсат.

Видео по теме статьи

О том, как опреснить воду, расскажет видео:

Заключение

Опреснение воды является востребованным процессом и представляет широкий интерес для исследователей. Актуальность проблемы диктуется неравномерным распределением пресной воды на земном шаре.

Существующие методы очистки можно сгруппировать в химические методы, дистилляционные и физические. Все промышленные методы требуют больших финансовых и энергетических затрат.

В домашних и диких условиях возможно использовать метод дистилляции и заморозки. Они основаны на физических законах и просты в применении.

А какова Ваша оценка данной статье?

Источник

Почему мы не можем превратить морскую воду в пресную с помощью ее кипячения

Почему мы не можем превратить морскую воду в пресную с помощью ее кипячения

Из всей воды на Земле на пресную приходится только 3%. Она в дефиците. Остальная преимущественно представлена океанами. Кажется, что здесь нет какой-либо проблемы. Нужна пресная вода? Вскипятите морскую.

Все выглядит просто, но на практике это реализовать невозможно. Попытаемся выяснить, почему именно так.

Кипячение

Существует достаточное число способов отделения соли от воды. Самый старый — кипячение.

Вспомним уроки в школе. Нас интересует химия, в частности, рассмотрим эксперимент, демонстрирующий процесс дистилляции. Для этого потребуются 2 колбочки и соединяющая их трубка. Все из стекла.

Сам процесс выглядит так:

1. Вода в одной из колбочек доводится до кипения.
2. Появляется пар, который отправляется в путешествие по стеклянной трубке.
3. Во время этого перемещения пар конденсируется.
4. Образуются капли воды, осаждаемые в другой колбочке.

Справка! Дистилляция уникальна тем, что в процессе ее осуществления вода, превращающаяся в пар, не забирает с собой примеси. Они остаются в первой емкости.

Процесс дистилляции

Это работает

Получается, что кипячение способно избавить морскую воду от соли.

Да, это так, но с некоторыми оговорками.

Если масштаб перегонки скромный, то описанный способ дистилляции — это гениальное решение по получению пресной воды. Но все меняется, когда возникает необходимость запуска промышленного производства пресной воды.

Соль хорошо растворяется в воде. В то же время она образует очень прочные соединения. Хотя это и далеко не главное. Все решают деньги. Потребуется столько средств, что получение пресной воды описанным выше способом станет запредельно дорогим. Дождевую воду собирать окажется в десятки раз дешевле.

Все упирается в экономическую выгоду. Никто и никогда не пойдет на такие расходы без должной обоснованности этого мероприятия. Зачем тратить уйму денег, если пока существуют запасы пресной воды. В некоторых местах их мало, но все-таки они есть.

В будущем к этому, скорее всего, вернутся, когда возникнет более ярко выраженный дефицит пресной воды.

Что касается другого популярного способа опреснения воды, здесь имеется в виду обратный осмос, то и там все обходится очень дорого.

Прямой и обратный осмос

Прямой осмос — естественный процесс.

Пример этого явления может быть следующим:

• взять 2 емкости, и наполнить их водой с разной концентрацией растворенного вещества;
• между ними установить специальную мембрану, пропускающую лишь атомы и молекулы;
• вода, где концентрация растворенного вещества низкая, устремится туда, где такая концентрация высокая;
• в дело вступят естественные процессы, произойдет прямой осмос.

Что касается обратного осмоса, то здесь подразумевается приложение каких-то внешних сил с затратой энергии. В нашем случае следует создать давление воды и запустить ее в обратную сторону, от высокой концентрации к низкой.

Обратный осмос

Все описанное выглядит просто отлично. Тем более что обратный осмос дешевле кипячения воды в промышленных масштабах. Но это никоим образом не снимает все той же проблемы. Стоимость все равно остается слишком высокой. Экономическая выгода опять отсутствует.

А если сюда добавить еще и возникновение экологических сложностей от обратного осмоса, то это мероприятие становится безнадежным.

Проталкивание воды через мембрану убьет мелких морских обитателей в виде того же планктона. Это разрушит пищевую цепь, что приведет к катастрофическим последствиям. А что прикажете делать с той солью, что останется после опреснения? Куда девать этот концентрированный рассол? Обратно в океан сбрасывать нельзя, мы убьем все.

Вывод

Пока дистилляция и обратный осмос могут применяться лишь локально. О промышленных масштабах речи не может быть. Нужны новые технологии.

Почему мы не можем превратить морскую воду в пресную с помощью ее кипячения

Источник

Как сделать питьевую воду из соленой

Загрузить PDF

Загрузить PDF

При опреснении соленой воды из нее удаляется соль. Опреснение морской воды может понадобиться в том случае, если в вашем регионе не хватает чистой питьевой воды. Это умение может пригодиться и в том случае, если вы вдруг окажетесь в местности, где нет пресной воды. Есть несколько различных способов очистить воду от соли и сделать ее пригодной для питья.

С помощью кастрюли и плиты

1. 1

   Найдите большую кастрюлю с крышкой и пустую чашку или стакан. Стакан должен быть довольно большим, чтобы вмещать достаточное количество пресной воды. Одновременно он должен помещаться в кастрюлю, когда она накрыта крышкой.

   • Используйте кастрюлю с крышкой, которая подходит для нагрева на плите. Лучше всего подойдет кастрюля из металла или огнеупорного стекла, так как посуда из обычного стекла может треснуть при нагревании. Пластиковая кастрюля может расплавиться или деформироваться.

2. 2

   Не спеша налейте в кастрюлю немного соленой воды. Не заполняйте кастрюлю доверху. Залейте столько воды, чтобы она не доходила до горлышка стакана. В этом случае она не перельется в стакан, когда закипит. Соленая вода не должна попасть в стакан, иначе она загрязнит полученную вами пресную воду.

3. 3

   Накройте кастрюлю перевернутой вверх дном крышкой. В результате испарившаяся вода будет конденсироваться на перевернутой крышке и стекать в стакан. Разместите крышку так, чтобы ее самая высокая точка или крышка были расположены прямо над стаканом.

   • Проследите, чтобы крышка плотно прилегала к краям кастрюли.
   • Если между краями крышки и кастрюли останется зазор, из кастрюли выйдет большое количество пара и в стакане сконденсируется мало воды.

4. 4

   Доведите воду до медленного кипения. Проследите, чтобы вода медленно кипела на слабом огне. Если соленая вода будет бурно кипеть, она может расплескаться и попасть в стакан. При слишком сильном огне стакан может треснуть.

   • Если вода будет кипеть слишком сильно и бурно, стакан может сдвинуться из центра кастрюли в сторону от ручки на крышке.

5. 5

   Понаблюдайте за кастрюлей, когда в ней конденсируется пар. При кипении образуется чистый пар, который свободен от растворенных в воде примесей.

   • Пар будет конденсироваться на крышке, и на ней появятся капли воды.
   • Сконденсировавшиеся капли будут стекать к самой нижней точке крышки (ручке) и падать в стакан.
   • Это может занять 20 или больше минут.

6. 6

   Немного подождите, прежде чем пить воду. Поначалу стакан и вода будут очень горячими. В кастрюле останется немного соленой воды, поэтому будьте осторожны, когда достаете стакан, чтобы в него не попала соленая вода.

   • Стакан и находящаяся в нем пресная вода остынут быстрее, если вы достанете их из кастрюли.
   • Будьте осторожны, когда достаете стакан, чтобы не обжечься. Используйте прихватки или полотенце.

С помощью солнечного опреснителя

1. 1

   Соберите соленую воду в миску или другую емкость. Не заполняйте миску до конца. Вам понадобится немного свободного места сверху для того, чтобы соленая вода не выплеснулась в приемник пресной воды.[1]

   • Миска или другая емкость должны быть водонепроницаемыми. Если миска будет протекать, соленая вода просочится из нее, прежде чем образуется пар, который затем сконденсируется в пресную воду.
   • Найдите ярко освещенное солнцем место — для данного метода потребуется несколько часов.

2. 2

   Поставьте в центр миски чашку или другую более мелкую емкость. Делайте это медленно, иначе соленая вода может выплеснуться в чашку и загрязнить собранную пресную воду.[2]

   • Проследите, чтобы края чашки находились выше уровня соленой воды.
   • Возможно, придется подпереть чашку камнем, чтобы она не соскользнула в сторону.

3. 3

   Накройте миску пластиковой пленкой. Пленка не должна быть натянута слишком туго или лежать свободно. Проследите, чтобы края пленки туго обхватывали обод миски с соленой водой. Если между ними останется зазор, через него выйдет образовавшийся пресный пар.[3]

   • Используйте прочную полиэтиленовую пленку, чтобы она не порвалась.

4. 4

   Положите в центр полиэтиленовой пленки камень или другой груз. Разместите его прямо над чашкой или другой емкостью в центре миски. В результате пленка прогнется в центре, и сконденсировавшаяся на ней вода будет стекать в чашку.[4]

   • Камень или другой груз не должны быть слишком тяжелыми, чтобы не разорвать пленку.
   • Прежде чем продолжать, убедитесь, что чашка осталась в центре миски.

5. 5

   Поставьте миску под прямые солнечные лучи. В результате вода разогреется, начнет испаряться и конденсироваться на пленке. Пресные капли конденсата будут стекать по пленке в чашку.[5]

   • Это позволит вам медленно собрать пресную воду.
   • Для данного метода требуется несколько часов, поэтому запаситесь терпением.
   • После того как в чашке соберется достаточно пресной воды, вы сможете выпить ее. Это будет действительно пресная и полностью очищенная от соли вода.

Опреснение воды для выживания на морском берегу

1. 1

   Найдите свой спасательный плот или что-нибудь подобное. Из деталей спасательного плота вы сможете собрать устройство, которое позволит получить из морской пресную воду.[6]

   • Этот метод поможет вам, если вы окажетесь на морском побережье без доступа к пресной воде.
   • Данный метод был разработан пилотом США, который попал в аварию во время Второй мировой войны в Тихом океане.

2. 2

   Достаньте из спасательного плота газовый баллон. Откройте его и заполните морской водой. Отфильтровывайте воду через ткань, чтобы в баллон не попало слишком много песка и другой грязи.[7]

   • Не заполняйте баллон доверху, иначе вода будет выплескиваться из него.
   • Отнесите баллон с водой туда, где вы сможете развести костер.

3. 3

   Найдите в спасательном плоту шланг и герметичные заглушки. Подсоедините один конец шланга к заглушкам. Через этот конец по трубе будет выходить пресный пар, когда вы разогреете баллон с морской водой.[8]

   • Убедитесь, что на шланге нет перегибов и он не забит.
   • Проследите, чтобы между шлангом и заглушками было прочное соединение. Это необходимо для того, чтобы через шланг не просачивался водный пар.

4. 4

   Наденьте заглушки на отверстие газового баллона. Используйте при этом те концы заглушек, которые находятся дальше от шланга. После того как вы нагреете баллон, в шланг начнет поступать пар, который затем будет конденсироваться в пресную воду.[9]

   • Плотно закрепите заглушки, чтобы не было течей.
   • Если у вас есть бечевка или лента, перевяжите место соединения шланга и баллона, чтобы закрепить его.

5. 5

   Сделайте горку песка и заройте в нее шланг. Таким образом вы закрепите на месте шланг, пока по нему будет стекать свежая вода. Конец шланга должен оставаться свободным, чтобы вы могли собрать воду.[10]

   • Не закапывайте баллон и заглушки. Они должны оставаться на поверхности, чтобы вы могли наблюдать, нет ли течи.
   • Проследите, чтобы шланг оставался достаточно прямым и на нем не было изгибов, когда закапываете его.
   • Подставьте под свободный конец шланга кастрюлю. В нее вы соберете пресную воду.

6. 6

   Разведите костер и разместите баллон прямо над огнем. В результате морская вода в баллоне закипит. Образовавшийся пар сконденсируется в верхней части газового баллона и стечет по шлангу в виде пресной воды.[11]

   • В кастрюле соберется пригодная для питья пресная вода.

Советы

• Метод опреснения на солнце занимает больше времени и может не годиться в том случае, если вам необходимо быстро получить много пресной воды, однако он полезен в экстремальных ситуациях.

Предупреждения

• Будьте осторожны. Не заполняйте кастрюлю полностью, иначе соленая вода прольется в расположенный в ее центре стакан.

Об этой статье

Эту страницу просматривали 9067 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник