① 半透膜 海水淡化的道理是什麼呢
半透膜的確是允許小分子通過,不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選擇性的,一般所說回半透膜多答是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差,若是海水淡化,半透膜兩面一面是淡水一面是海水,那麼淡水一定會向海水那邊走,就像化學平衡一樣,互相流,只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜,所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力,才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜,所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。
② 海水淡化的原理
冷凍海水淡化法原理:
海水三相點是使海水汽、液、固三相共存並達到平衡的一個特殊點。若壓力或溫度偏離該三相點,平衡被破壞,三相會自動趨於一相或兩相。
真空冷凍法海水淡化正是利用海水的三相點原理,以水自身為製冷劑,使海水同時蒸發與結冰,冰晶再經分離、洗滌而得到淡化水的一種低成本的淡化方法。
與蒸餾法、膜海水淡化法相比,冷凍海水淡化法能耗低,腐蝕、結垢輕,預處理簡單,設備投資小,並可處理高含鹽量的海水,是一種較理想的海水淡化法。
(2)半透膜實現海水淡化擴展閱讀:
海水淡化的主要用途:
海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術,可以增加淡水總量,且不受時空和氣候影響,水質好、價格漸趨合理,可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。 從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。
海水淡化主要是為了提供飲用水和農業用水,有時食用鹽也會作為副產品被生產出來。海水淡化在中東地區很流行,在某些島嶼和船隻上也被使用。
海水綜合利用:
海水綜合利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化學元素利用三個方面。海水直接利用是指以海水為原水,直接代替淡水,用於生活和生產。
工業上用海水進行冷卻,也可作為印染、制葯、制鹼、海產品加工的生產用水。也可用於以海水資源、沿海灘塗資源和耐鹽植物為對象的特殊農業灌溉,當然海水用於沖廁也是一個不錯的選擇。海水化學元素提取是指從海水中提取鈉、溴、鎂等化學元素及溶加工技術。
海水淡化是從海水中獲取淡水的過程,一般分為熱法(蒸餾法)和膜法兩大類。目前國內熱法的主流技術是多效蒸餾;膜法的主流技術是反滲透。
③ 科學家怎麼把海水變成淡水
利用半透膜技術
這種半透膜只允許水分子通過
因此
就實現了海水淡化
④ 海水淡化有哪些方式分別該怎麼做
通過某些技術手段從海水中獲取淡水的過程稱為海水淡化。 海水淡化技術是缺水國家中最重要的措施之一。 它可以增加淡水的供應,並且不受時空條件的影響。 而且具有水質好,供水穩定等特徵。海水淡化通過去除海水中的大部分鹽,處理後的海水可以滿足生活用水和生產用水的標准。 首先,導航技術的興起推動了海水淡化技術的發展。 到目前為止,已經有數十種脫鹽方法。 盡管技術種類繁多,但可以達到商業規模的主要技術是反滲透和蒸餾。
⑤ 高三化學 半透膜是怎麼回事,海水淡化利用半透膜原理是什麼
半透膜的確是允許小分子通過,不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選擇專性屬的,一般所說半透膜多是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差,若是海水淡化,半透膜兩面一面是淡水一面是海水,那麼淡水一定會向海水那邊走,就像化學平衡一樣,互相流,只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜,所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力,才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜,所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。
⑥ 海水淡化的方法有哪些
海水淡化的方法:蒸發法是海水淡化最簡單的方法,就是將海水加熱蒸發,再將水蒸氣冷卻,提取淡水。太陽能蒸餾淡化裝置就是使用這種方法。
太陽能蒸餾淡化裝置,像一座座矮小的房子,屋頂用玻璃或透明塑料板組成,可以使陽光透過,照射在海水上。海水變熱蒸發,水蒸氣上升後,碰到玻璃會凝結成水滴,收集到兩旁的淡水槽中。
蒸發法還有許多種,目前世界90%的海水淡化裝置是由多級閃急蒸發法生產的。閃急蒸發法是給加熱了的海水施加高壓,然後突然降壓,使水在瞬間蒸發的方法。所謂多級就是把許多蒸餾器串聯起來,讓壓力下降幾次使水蒸發。
離子交換樹脂,我們對它已不太陌生,它就是科學家手中的一根魔杖,用它放在海水中,它可以像海綿吸水那樣,吸附出海水中的鹽分,使海水變成淡水。
用離子交換樹脂使海水淡化的方法叫離子交換法,這種方法適應於海洋上的遇難人員應急之用。
海水淡化還有一種方法是電滲析法,就是在海水淡化裝置中插入兩根電極,在兩極之間放入一種特種薄膜。這樣就把海水淡化裝置隔成三室,一個叫陽極室,一個叫陰極室,一個叫中間室。當接通電源後,奇跡就會發生,海水中的鹽分會向兩個電極「靠」去,使得兩個極室的海水愈來愈濃,而中間室的海水逐漸被淡化。這種方法適用於中小型淡化廠,我國西沙永興島上的海水淡化站,是目前世界上最大的電滲析淡化裝置,每天生產淡水20多噸。
在自然界有這樣一種膜,它只能透過水分子,不能透過其他物質,科學家把這種膜叫做半透膜。動植物的細胞膜都是半透膜,如干大豆放在水中浸泡後會膨脹,就是因為水通過細胞向乾果內部滲透的結果。
利用半透膜可以淡化海水,這種方法叫反滲透法。用人造半透膜把水和海水分開。海水是鹽水溶液,水分子會透過膜滲透到海水中,使海水稀釋,並且產生一種壓力,叫滲透壓。然後,向海水加一個壓力,大於滲透壓,這時,海水中的水分子就會被擠出海水,透過半透膜,到純水這邊來。
反滲透法脫鹽效率高。近年來,各國都在研究、推廣應用,是一種前途誘人的方法。在1978年到1982年期間,世界已建成21家日產300噸以上的反滲透海水淡化廠。
向海洋要水,一些國家生發奇想,把漂浮在南太平洋的南極冰山,用船拖來,讓它融化掉,供人類利用。一座小冰山可供幾十萬人的城市用一年,初步試施,已取得成功。
有了海水淡化技術,海洋就成了人類取之不盡、用之不竭的淡水庫。
⑦ 海水淡化膜的作用
海水淡化膜的作用一般情況下就是我們說的過濾的作用類似於過濾器這個基本上已經使用很成熟了
⑧ 可否利用半透膜的滲透原理提純海水
不行。
化學上定來義的半源透膜是指只允許溶液通過,膠體和濁液均不能通過。(粒子大小 濁液:大於100nm;
膠體:1~100nm;溶液:小於1nm 注1nm=1納米)
象鈉離子,氯離子等這些離子和水分子都可以通過半透膜的。
⑨ 用什麼方法可以實現海水淡化
海水淡化 Desalination
海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術,可以增加淡水總量,且不受時空和氣候影響,水質好、價格漸趨合理,可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。
從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。
地球表面2/3的面積被水覆蓋,但水儲量的97%為海水和苦鹹水,這些水是很豐富的。但是,要利用海水必須經過淡化。目前,全世界有一百二十多個國家和地區採用海水或苦鹹水淡化技術取得淡水。據統計,海水淡化系統與生產量以每年10%以上的速度在增加。亞洲國家如日本、新加坡、韓國、印尼與中國等也都積極發展或應用海水淡化做為替代水源,以增加自主水源的數量。海水淡化的技術主要有蒸餾、凍結、反滲透、離子遷移、化學法等辦法。海水淡化雖然耗電耗能,成本很高,但是意義重大。有人估計,海水淡化可能是21世紀誕生出的一種新型的生產淡水的未來水產業。就目前經濟技術水平而言,海水淡化的成本還是比較高的。
第一個海水淡化工廠於1954 年建於美國,現在仍在得克薩斯的弗里波特(Freep-ort)運轉著。佛羅里達州的基韋斯特(Key West)市的海水淡化工廠是世界上最大的一個,它供應著城市用水。
現在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法,目前應用反滲透膜的反滲透法以其設備簡單、易於維護和設備模塊化的優點迅速佔領市場,逐步取代蒸餾法成為應用最廣泛的方法。
表面看海水淡化很簡單,只要將鹹水中的鹽與淡水分開即可。最簡單的方法,一個是蒸餾法,將水蒸發而鹽留下,再將水蒸氣冷凝為液態淡水。這個過程與海水逐漸變鹹的過程是類似的,只不過人類要攫取的是淡水。另一個海水淡化的方法是冷凍法,冷凍海水,使之結冰,在液態淡水變成固態的冰的同時,鹽被分離了出去。兩種方法都有難以克服的弊病。蒸餾法會消耗大量的能源,並在儀器里產生大量的鍋垢,相反得到的淡水卻並不多。這是一種很不劃算的方式。冷凍法同樣要消耗許多能源,得到的淡水卻味道不佳,難以使用。
1953年,一種新的海水淡化方式問世了,這就是反滲透法。這種方法利用半透膜來達到將淡水與鹽分離的目的。在通常情況下,半透膜允許溶液中的溶劑通過,而不允許溶質透過。由於海水含鹽高,如果用半透膜將海水與淡水隔開,淡水會通過半透膜擴散到海水的一側,從而使海水一側的液面升高,直到一定的高度產生壓力,使淡水不再擴散過來。這個過程是滲透。如果反其道而行之,要得到淡水,只要對半透膜中的海水施以壓力,就會使海水中的淡水滲透到半透膜外,而鹽卻被膜阻擋在海水中。這就是反滲透法。反滲透法最大的優點
就是節能,生產同等質量的淡水,它的能源消耗僅為蒸餾法的1/40。因此,從1974年以來,世界上的發達國家不約而同地將海水淡化的研究方向轉向了反滲透法。
在新興的反滲透法研究方興未艾的時候,古老的蒸餾法也改弦易轍,重新煥發了青春。常識告訴我們,水在常溫常壓下要加熱到100℃才沸騰,產生大量的水蒸氣。傳統的蒸餾法只考慮了通過升高溫度獲得水蒸氣的方式,耗能甚巨。而新的方法是將氣壓降下來,把經過適當加溫的海水,送入人造的真空蒸餾室中,海水中的淡水會在瞬間急速蒸發,全部變成水蒸氣。許多這樣的真空蒸餾室連接起來,就組成了大型的海水淡化工廠。如果海水淡化工廠與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱給海水加溫,成本就更低了。
現在世界上的大型海水淡化工廠,大多採用新的蒸餾法。在西亞盛產石油的國度,往往土地「富得流油」,卻打不出一口淡水井。水比油貴的現實,使海水淡化工廠如雨後春筍般出現在西亞的海岸線上。1983年,西亞第一大國沙烏地阿拉伯在吉達港修建了日產淡水30萬噸的海水淡化廠;在另一個西亞國家科威特,現在每天可以生產淡水100萬噸。波斯灣沿岸地區,有的國家的淡化海水已經佔到了本國淡水使用量的80%—90%。
⑩ 海水淡化膜主要技術原理有哪些
海水抄淡化採用反滲透膜,是一種沒有襲孔的膜,也叫半透膜,不是篩分原理,是逆向滲透原理。對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液和濃液分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
海水淡化用的反滲透膜可以截留海水中的鈣鎂鈉等陽離子,和氯根、硫酸根等陰離子,使水透過。採用錯流過濾,較寬的流道保證了其耐污染性能。但仍然需要用專用清洗劑定期對膜進行再生。
膜的材料一般為聚醚、聚碸和聚醯胺。