A. 海水蒸餾原理
海水淡化的代表國家--以色列
蒸餾法、電滲析法、反滲透法達到了工業規模的生產應用.
電滲析淡化法是使用一種特別製造的薄膜實現的。在電力作用下,海水中鹽類的正離子穿過陽膜跑向陰極方向,不能穿過陰膜而留下來;負離子穿過陰膜跑向陽極方向,不能穿過陽膜而留下來。這樣,鹽類離子被交換走的管道中的海水就成了淡水,而鹽類離子留下來的管道里的海水就成了被濃縮了的鹵水。
反滲透淡化法更加絕妙。它使用的薄膜叫「半透膜」。半透膜的性能是只讓淡水通過,不讓鹽分通過。如果不施加壓力,用這種膜隔開鹹水和淡水,淡水就自動地住鹹水那邊滲透。我們通過高壓泵,對海水施加壓力,海水中的淡水就透過膜到淡水那邊去了,因此叫做反滲透,或逆滲透。
蒸餾法的原理很簡單,就是我們在實驗室里制備蒸餾水的原理。把海水燒到沸騰,淡水蒸發為蒸汽,鹽留在鍋底,蒸汽冷凝為蒸餾水,即是淡水。
這種古老的海水淡化方法,消耗大量能源,產生大量鍋垢,很難大量生產淡水。現代多級閃急蒸餾淡化使古老的蒸餾法煥發了青春。
水在常規氣壓下,加熱到100℃才沸騰成為蒸汽。如果使適當加溫的海水,進入真空或接近真空的蒸餾室,便會在瞬間急速蒸發為蒸汽。利用這一原理,做成多級閃急蒸餾海水淡化裝置。此種淡化裝置可以造得比較大,真空蒸發室可以造得比較多,連接起來,成為大型海水淡化工廠。這種淡化工廠,可以與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱加熱海水。水電聯產,可以大大降低生產成本。現行大型海水淡化廠,大多採用此法。如果太陽能蒸發淡化法能夠投入實用,古老的蒸餾淡化技術又上一個節能的新台階。
B. 野外求生的時候怎樣過濾海水
主要有以下幾種方法。
1.冷凍法
冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態海水變成固態冰的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端,其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法同樣要消耗許多能源,但得到的淡水味道卻不佳,難以使用。
2.蒸餾法
海水淡化法工藝之蒸汽冷凝 在蒸發結晶器內,除海水析出冰晶以外,還將產生大量的蒸汽,這些蒸汽必須及時移走,才能使海水不斷蒸發與結冰。
3.反滲透法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。
在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。
4.太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。
5.新吸附法
非加壓吸附滲透海水淡化法,或稱為「正向滲透法」,讓水通過多孔膜進入一種超強吸水的吸附劑的鹽濃度甚至超過海水的溶液或固態物,但溶液里的特殊鹽分很容易蒸發。分固態鹽、液態鹽方向。固態鹽解吸附耗能更小。
(2)荒島獲取蒸餾水擴展閱讀
在海邊游泳的人都知道,海水又咸又苦澀,那是因為海水中含有大量的鹽,其中大部分成分都是氯化鈉,除此之外其他成分還有氯化鎂、硫酸鎂、碘、鉀、鈉等其他鹽類,因為含鎂物質發苦,所以海水才會又咸又苦,而海水中鹽的含量過高,也大大超過人體的生理所承受的范圍。
據資料顯示,海水中鹽的濃度是人體體內的四倍,而人體腎臟排泄鹽的濃度最高不能高於2%,但是海水中鹽的濃度約為3.5%!
如果我們直接飲用海水,會馬上導致細胞大量失水。打個比方來說,人體就像我們生活中的腌咸蘿卜,把一根新鮮的蘿卜放到一定濃度的鹽水裡,過一段時間後,白蘿卜就會變軟。
所以如果我沒遇到海難,在大海上漂泊時,是萬萬不可以直接飲用海水救急的,如果直接飲用海水,我們的身體立馬就會發生嚴重的脫水症狀。
C. 在野外,沒有水源怎麼尋找什麼樣的水不能喝
一、飲用水的尋找與凈化:一般來說,在各個地區,草木的生長分布,鳥獸蟲等的出沒活動,常常可以給尋找水源提供一些線索。
在許多乾旱的沙漠、戈壁地區,生長著檉柳、鈴鐺刺等灌木叢,這些植物告訴我們,這里地表下6~7米深就有地下水;有胡楊林生長的地方,則指出地下水位距地表面不過5~10米;芨芨草指示地下水位於地表下2米左右;茂盛的蘆葦指示地下 水位只有1米左右;如果發現喜濕的金戴戴、馬蘭花等植物,便可知這里下挖50厘米或1米左右就能找到地下水。我們還可以從植物而得知地下水的水質情況,如見到馬蘭花、拂子茅等植物群,就可斷定那裡不太深的地方有淡水。
在南方,根深葉茂的竹叢不僅生長在河流岸邊,也常生長在與地下河有關的岩溶大裂隙、落水洞口的地方。例如在廣西許多岩溶谷地、窪地,成串的或獨立的竹叢地,常常就是有大落水洞的標志。這些落水洞,有的在洞口能直接看到水,有的在洞口看不到水,但只要深入下去,往往便能找到地下水。
另外,在地下水埋藏的地方 ,泥土潮濕,螞蟻、蝸牛、螃蟹等喜歡在此做窩聚居;冬天,青蛙、蛇類通常在此成柱狀盤旋飛繞。
由於水在自然界的廣泛分布和流動,特別是地面水流經地域很廣,一般情況下很難保證水源有受污染。如果有地圖,要注意水源上游有無礦山,若有礦山,水源有可能受礦物污染。如河川的石塊有異常的茶紅色或黃色此處河水不喝為好。若沒有魚類或其它生物棲息,就更要慎重。
通常雨水可直接飲用,下雨時,可用雨布塑料布大量收集雨水。用空罐頭盒、杯子、鋼盔等容器收接雨水,可放在干凈的石頭上,不要放在地上,若雨勢較大,地面的泥會濺到接水的容器中。
在野外,最好不要飲用從雜草中流出的水,而以從斷崖裂縫或岩石中流出的清水為佳。飲用河流或湖泊中的水時,可在離水邊一二米的沙地中挖個小坑,坑裡滲出的水較之從河湖中直接提取的水清潔。
最後,切記,無論多麼口渴,都不要飲用不潔凈的水,以防止病菌通過飲水進入體內。這在熱帶叢林地區尤其重要。萬不得已,一定要將水煮開再喝。
二、海水的淡化:在海邊,如沒有離子交換樹脂脫鹽,可以用鍋煮海水來收集蒸餾水的方法使海水淡化。煮海水時,在鍋蓋內側巾鋪上毛巾,將蒸餾水的水珠吸附在毛巾上,然後再擰在大貝殼或其它容 器內。這樣反復製作,就可得到所需要的可飲用淡水。
冬季,可將海水放在一個容器中凍結。當海水凍冰時,大部分溶解在水中的鹽分就會結晶而離水,因此,冰塊基本上是淡化的。而將未凍冰的水,即濃鹽水在鍋里加熱,熬干後可得結晶鹽,再展於紙上,除去苦分,即得食鹽。
在我國西北地區的大片沙漠戈壁中,在有植物的地方,通常深挖4~5米即有潛層地下水。水經沙層過濾,一般清澈透明,但因地下水大量蒸發濃縮而成鹽鹼水,不能飲用。如無離子交換樹脂脫鹽劑,則可用上述海水淡化的方法處理後飲用。
在有濕沙或苦鹹水的地方,可以用簡易的太陽蒸餾器取得淡水。方法是挖一個直徑1.5米、深1米的沙坑,上面蓋一層透明塑料膜,四周用沙子或石頭固定,中部放上一塊小石子,使塑料膜成一倒圓錐體。在這個圓錐體上面預先放一個接水的容器。陽光透過塑料膜使沙坑中的水分蒸發,水蒸汽遇到塑料膜凝結成水滴,順著圓錐體的頂端滴入容器內。這種方法,每天可以獲得蒸餾淡水1.5升左右。
三、解渴的植物和應急的解渴方法:山野中有許多植物可用以解渴,如北方的黑樺、白樺的樹汁,山葡萄的嫩條,酸漿子的根莖,南方的芭蕉莖、扁擔藤等。
北方的初春,在樺樹桿上鑽一個深3~4厘米的小孔,插入一根細管(可用白樺樹皮製做),經過這個小孔流入容器中的汁液每晚可達1~2升。白樺樹液在空氣中很快就會發酵,因此應立即飲用。
西南邊疆密林中的扁擔藤,因其形似扁擔而得名。它是一種常年生的植物,通常纏繞在樹干 。藤長約5~6米,藤面呈灰白色,葉色深綠,葉面寬約3~4厘米,呈橢圓形,比一般樹葉稍厚。砍斷藤子後,可以看到條條小筋的斷痕,並很快就會流出可供飲用的清水。生活在西雙版納的傣族獵人進山,一般不帶水壺,就靠這種天然水壺中的清水解渴。
熱帶叢林中還有一種儲水的竹子,這種竹子通常生長在山溝的兩旁,直徑約10厘米左右,青翠挺拔,竹節長約50厘米。選擇竹子找水時,應先搖搖竹竿,聽聽裡面是否有水的聲響,無水響的竹子不必砍。另外,檢查竹節外表是否有蟲眼,有蟲眼的竹節里的水不能喝。汲水的方法是將竹節一頭砍開洞,將水倒入碗里,也可削一根細竹管插進竹筒里吸。竹節內的水既衛生而且還帶有一股淡淡的竹香。
如果找不到解渴的植物,還有一種極為簡便的取水方法。可用一個塑料袋套在樹枝上,將袋口扎緊。樹中蒸發出來的水分就會越來多。利用這個方法,每天取水量可達15千克左右。還可以用塑料布收集露水。從半夜到天明這段時間里,氣溫逐漸下降,積少成多,可解乾渴之急。山林中的猴子和松鼠,遇到乾旱季節,就到拂曉時分出來舐食樹葉上的露水,這個也不妨一試。