鲁科版高中化学必修1海水中的化学元素1VIP免费

海水中的化学元素知识链接咸水变淡水有句成语叫“望洋兴叹”，有个故事却真成了这句成语的写照。1519年9月，一支西班牙舰队从圣罗克出发，穿过大西洋，绕经南美洲的最南端，横渡太平洋，去寻找到达印度的西航道。这就是著名的航海家麦哲伦所作的一次规模较大的远航。三年后，船队环绕地球一周，从东面回到西班牙。不过，5艘军舰和265人的船队，这时只剩下一艘军舰和18个人了！除了狂风恶浪等灾难性的袭击外，大家可能还记得一幅悲惨的场景：麦哲伦的船队航行在汪洋大海里，周围全是水，却不能喝，人们只能“望洋兴叹”，眼睁睁地看着自己的同伴因缺水而死亡。原来，供人类饮用的水，含盐量不能超过0.5％，可是，海水的平均盐度足35％，高出人们饮水标准70倍！日常生活经验就曾告诉我们，当我们放了一勺盐的汤正可口时，别说再加几十倍的盐，就是再多加一勺盐，大家都会因咸得难进口而叫嚷起来。所以，尽管地球上97％的水都集中在海洋里，可是，海水又咸又苦，既不能喝，又不能用——用海水灌溉，作物会被腌死；用海水烧锅炉，锅炉内壁会结起一层厚厚的锅垢，影响传热，甚至引起爆炸。随着现代工业的发展和人口的不断增加。许多国家和地区的需水量已超过其天然淡水来源。30年代，淡水不足的只是中东等地区的干早沙漠国家。60年代以来，欧美和日本的城市工业稠密地区也开始感到淡水不足．仅东京地区每年就缺水30多亿吨。有些地区，已到了“水贵如油”的地步。为了解决水荒，寻求淡水来源，于是，人们又一次把目光转向海洋。早在二千多年前，人们就在考虑海水淡化的问题了。海水淡化研究属于当代高科技领域，它是研究把海水、苦咸水等含高盐量的水，转化为生产、生活用水的理论和技术的一门新兴技术学科。但是要把海水中约98.6％的盐类除去，使其达到饮用水和其他用水的要求，并非易事。然而，由于人类对淡水需求的迫切性，以海水淡化为目标的研究日益受到重视。从海水中取淡水或除去其中溶存的盐类，达到海水淡化的目的，目前已有几十种方法，主要是蒸馏法、膜分离法等。第二次世界大战期间，有一名中国船员沈祖挺，在商船遇难后带领39名海员漂到一个无人荒岛，与大自然进行了76天的艰苦斗争后获救。当时想到解决淡水问题以维持生存的方法就是用锅烧海水。他们拆下救生艇上的铜皮空气箱，做成了一个最原始的蒸馏器，在“锅”上架起一个铜盖，铜盖的边缘弯起水槽，使蒸汽在盖顶冷凝后顺着边缘流到水槽再滴入淡水箱内。这是很原始很简陋的蒸馏法，但靠它救了40条生命。与此同时，膜分离法亦成为世界高科技竞相开发的热点。用于海水淡化的膜分离法主要有电渗析和反渗透。电渗析法使用两种薄膜——阴离子交换膜和阳离子交换膜，通电以后，海水中的盐类分解成为阴阳离子，分别通过两种薄膜跑到一边，剩下的就是没有盐分的淡水了。反渗透法用的是一张特殊结构的渗透膜，它只让淡水通过而不让盐类溜走。反渗透法是50年代为淡化海水而提出来的一种膜分离方法。反渗透法的分离效果好，设备简单小巧，消耗能量少，一出现就受到各方面的重视。渗透现象是通过半透膜来实现的。当用一层只有水分子能透过，而电解质不能透过的膜，将淡水和海水隔开时，淡水的水分子将透过这种膜而扩散到海水一侧，使它稀释并产生渗透。反过来，若向海水施加大于海水渗透压的外压时，则海水中的水分子就会透过半透膜到淡水一侧。实现这一过程的关键是要求反渗透膜具有较大的透水性及优异的脱盐能力，可以说，反渗透膜就是反渗透淡化器的心脏，为此，人们在这方面作了大量研究工作。60年代由于研制出了高通量、高脱盐率的不对称醋酸纤维素膜，使反渗透法的应用变成可能，并相继出现了各种反渗透装置。到70年代，这项技术在海水和苦咸水脱盐及生产饮用水方面已达到工业应用的程度。时至今日，膜分离法已成为世界高科技开发的热点，淡化市场开始出现向反渗透方面倾斜的趋势。西欧尤里卡计划涉及当代高科技五大领域24个尖端项目，其中把“海水淡化渗透膜”技术提到相当突出的地位。欧洲共同体计划把膜技术列为主要研究开发领域，特别强调连续过程（如反渗透、超过滤、微孔过程、电渗析、渗析）中膜的应用。日本通产省工业...