我们的星球是个蓝色的星球,超过七成被海洋覆盖。
海水中蕴含着巨大的能量,排山而来的翻滚着的巨浪,就是其能量的极致展现。
无尽的大海,表面上似乎一片荒芜,但令人难以置信的是,其中的海洋生物已经远超过陆上生物。
还有海底的各种固态矿物,都是这个蓝色星球上的宝藏。
你可曾想过,如果抽干海洋的水,地球将变成什么样子。
没错,就是你眼前这样,满目疮痍。
海洋约占地球表面积的71%,但大部分海洋领域仍然隐身在未为人知的神秘面纱中,具有十分巨大的开发潜力。
海水水资源和海水化学资源的利用也都具有非常广阔的前景。
海水中水的储量约为1.3×109亿吨,约占地球上总水量的97%。
海水水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分分离出去,都可以达到淡化海水的目的。
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
其中蒸馏法的历史最为悠久。
技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
因此,海水淡化与化工生产和能源技术结合,成为海水综合利用的重要方向。
由于与岩石、大气和生物的相互作用,海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物,按含量计,H2O中的H、O两种元素,加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素超过总量的99%,其他为微量元素,总计含有80多种元素。
虽然海水中元素的种类很多,总储量很大,但许多元素的富集程度却很低。
例如,海水中金元素的总储量约为5×107 t,而1 t海水中的含量仅有约4×10-6 g。因此,海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库。
现今,开发最多的海水化学资源就是食盐。
我国海水制盐具有悠久的历史。
目前,从海水中制得的氯化钠除食用外,还用作工业原料。
如电解熔融氯化钠可以得到活泼金属钠;
电解饱和食盐水也可以生产烧碱、氯气、氢气,这些产物还可以用来生产盐酸、漂白剂等;
此外,饱和食盐水还可用于候式制碱法制纯碱。
还可从海水中制取镁、钾、溴、碘及其化工产品,这些都是在传统海水制盐工业上的发展。
目前,从海水中提取的溴占世界溴年生产量的1/3左右,空气吹出法是工业上海水提溴的常用方法,
其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中,用氯气置换溴离子使之成为单质溴,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的。
然后,再用氯气将其氧化得到产品溴。
而海水提碘,主要是从海带、海藻等海洋植物中提取,它们中含有丰富的碘元素,以碘离子的形式存在。
实验室中提取碘,一般是取适量干海带,剪碎后用酒精润湿,放入坩埚中。
点燃酒精灯,在通风处灼烧至海带完全变成灰烬。
冷却后将海带灰转移至小烧杯中,加水煮沸2~3分钟,过滤。
在滤液中加入适量稀硫酸和双氧水即可得到碘的水溶液,再用有机溶剂萃取,然后蒸馏分离即可。
除以上实例外,探索从海水中提铀对一个国家来说具有战略意义。
铀是目前核能开发中的重要原料,它就像一条卧龙,安眠于深海、地下,逸豫盘绕,伺机而发。
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