海水資源的綜合利用:
浩瀚的海洋是個巨大的資源寶庫,它不僅孕育著無數(shù)的生命,還孕育著豐富的礦產,而海水本身含有大量的化學物質,又是寶貴的化學資源。可從海水中提取大量的食鹽、鎂、溴、碘、鉀等有用物質,海水素有“液體工業(yè)原料”之美譽。
海水制鹽:
(1)海水制鹽的方法:從海水中得到食鹽的方法有蒸發(fā)法(鹽田法)、電滲析法等。目前,以蒸發(fā)法(鹽田法)為主。
(2)海水曬鹽的基本原理:水分不斷蒸發(fā),氯化鈉等鹽結晶析出。
(3)海水曬鹽的流程
氯堿工業(yè):
(1)食鹽水的精制
(2)電極反應
陰極:
陽極:
總反應:
(3)主要設備
離子交換膜電解槽一一陽極用金屬鈦(表面涂有鈦、釘氧化物層)制成,陰極用碳鋼(覆有鎳鍍層)制成。陽離子膜具有選擇透過性,只允許Na+透過,而Cl-、 OH-和氣體不能透過。
(4)產品及用途
燒堿:可用于造紙、玻璃、肥皂等工業(yè)
氯氣:可用于制農藥、有機合成、氯化物的合成
氫氣:可用于金屬冶煉、有機合成、鹽酸的制取
海水提溴:
(1)氯化
氯化氧化溴離子,在pH=3.5的酸性條件下效果最好,所以在氯化之前要將海水酸化。
(2)吹出
當海水中的Br一被氧化成Br2以后,用空氣將其吹出。另外,也可以用水蒸氣,使溴和水蒸氣一起蒸出。
(3)吸收
目前比較多的是用二氧化硫作還原劑,使溴單質轉化為HBr,再用氯氣將其氧化得到溴產品。化學方程式如下:
海水提鎂:
(1)工藝流程
(2)主要化學反應
①制備石灰乳:
、诔恋
③制備
從海水中提取重水:
提取重水的方法:蒸餾法、電解法、化學交換法、吸附法等。常用方法:化學交換法(硫化氫一水雙溫交換法)
鈾和重水目前是核能開發(fā)中的重要原料,從海水中提取鈾和重水對一個國家來說具有戰(zhàn)略意義,化學在開發(fā)海洋藥物方面也將發(fā)揮越來越大的作用。潮汐能、波浪能也是越來越受到重視的新型能源。