最新高中化学-海水淡化课件 精品

如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压， 那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透 法的最大优点是节能。反渗透海水淡化技术发 展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要 发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反 渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强 系统抗污染能力等。
(4)太阳能法：人类早期利用太阳能进行海水淡 化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的 太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。 由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采 用。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安 全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两 个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。 太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无 污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们 的重视。
2．了解海水淡化的主要方法。 3．了解蒸馏法淡化海水的基本原理。
1. 概念：海水是一种不容忽视的潜在水源，海
水淡淡水化资技源 术是解 决
紧缺问脱盐题的关键。
海水物淡理 化又化称学 生物 ，它是利
用
、 蒸、馏法 方膜法法将海冷水冻法中溶
解离子的交盐换脱法 除。 蒸馏法 膜法
2．方法：海水淡化的方法
有
答案 A
海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透 法、冷冻法、太阳能法。
【体验1】 水资源非常重要，联合国确定2003年
为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是Fra bibliotek( )。
A．蒸馏法是海水淡化的方法之一
B．淡水的密度小于海水的密度
C．融化的雪水中矿物质的含量比深井水中 的少
D．在0 ℃以上，温度越高，水的密度越小
(2)冷冻法：冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在 液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷 冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸馏 法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅 垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样 要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳， 难以使用。
(3)反渗透法：通常又称超过滤法，是1953年才 开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只 允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将 海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通 过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的 液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个
第三单元 海水淡化
1．什么是蒸馏？ 提示 利用液体的沸点不同将两种或多种互溶液体分离的方 法。
2．渗析的含义是什么？ 提示 渗析是用于提纯胶体的一种方法，利用胶粒不能通过 半透膜而离子或小分子能透过半透膜而将胶体和离子分开。
1．知道海水是一种重要的资源，海水淡化技术 是解决淡水资源
紧缺问题的关键。
、
、
、
要方法。
等，其中
、
是主
1.蒸馏法
(1)类型蒸：馏 减压蒸与馏
。
(2)实际应用：蒸馏法淡化的水量约占世界海 水70%总淡化量的。
低 实际应用中，人们采热交用换降技低术 容器内压
强的方法使水在比较 的温度下沸腾，并充
分利用
，使该法得以普及。
2．电渗析法
基本原理：在电渗析槽里，阴、阳离子交换
膜三把渗析槽分隔成 个区域(如教科书中电
(1)蒸馏法：蒸馏法虽然是一种古老的方法，但 由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统 治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形 成过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云 在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带咸味的。 根据所用能源、设备、流程不同主要可分设备 蒸馏法、蒸气压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
【例1】 将海水淡化后作生活用水，以解决淡水 资源匮乏的问题，下列淡化海水的方法，在原 理上完全不可行的是
( )。
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B．利用太阳能使海水蒸馏淡化
C．将海水缓慢降温凝固以获取淡化的饮用水
D．将海水通过离子交换树脂除去所含离子
解析 A项中明矾是KAl(SO4)2·12H2O，加入到 海水中能除去OH－或Ba2＋等，但对Na＋、Cl－、 Mg2＋、Ca2＋等无影响，起不到淡化海水的作用， 另外，加入明矾，对水的质量要求较高的生活 用水，会有对人不利的因素，不可行；B项中是 海水淡化常用的一种方法；C项中由于降温，物 质的溶解性降低，而使水得到淡化；D项中此法 普通水都可以纯净化，海水当然可以淡化。
要因地制宜地选择海水淡化的方案，需 注意哪些问题？
【慎提思示3】 ①该地区的地理环境；②该地区所需淡 水量的多少；③经济状况；④技术条件。
反渗透法的特点是什么？关键是什么？
提示 ①寻找理想的渗透膜。②提高海水的淡 化效率。
海水淡化的方法已有十几种，主要的有蒸馏法、 电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史 最久，技术和工艺也比较完善，是目前海水淡 化的主要方法。
现象。浓
度
的溶较液大中的水分会通过浓半度透较膜大渗透
到浓度
的溶液中，使原来
的
一达侧到溶一液定液的渗面数透升 值高 时， 能当 阻液 止面 水升 的渗高 继透压产续生的压力，
这个压力称为 含盐浓度较。大
浓溶液
稀溶液
(2)基本原理：如果在
的溶液
一侧浓溶施液加一定的压力，可以迫使水从
一侧向
一侧渗透，使
浓度增大。
渗析原理示意直图流)电，源两端的两个区域的电极分
别与电场 在阴外、加阳离子 位置
过
的两极相连。装满海海水水槽后，
阴离子交的换膜作、用阳下离，子交处换于膜中间
里的
降分低迁别移透到
阳极区、阴极区，中间水槽里的水含盐量就
了。
3．反渗透法
(1)渗透压：用一种渗含透盐膜浓度把不同
的两种水溶渗透液隔开，将发较小生
解析 水在4 ℃时，ρ＝1 g·cm－3，小于4 ℃ 时热缩冷胀，高于4 ℃时，热胀冷缩。
答案 D
海水淡化的目的是去除海水中超标的盐，降低 盐的浓度。 最简单的方法是利用太阳能蒸发水分，收集蒸 馏水。其次可以采用减压蒸馏的方法，降低水 的沸点，使水在较低的温度下蒸发，收集蒸馏 水。 现在大规模淡化海水则采用电渗析法。如下图 所示：海水进入电渗析装置后，在电场作用下，
4．冷冻法
基本原理：冷海把水 真空室喷入
，部分海
水蒸发吸热使冰晶其余固海体水冰晶冷却形成
。
中的杂质要比原溶液中少得淋洗多。将熔化得到的冰
晶用适量的淡水
、
，就得
到淡水。
【慎思1】 电渗析法将海水淡化的原理是什么？怎 样形成闭合回路的？
提示 电解原理。外电路靠电子定向移动，内 电路靠阴阳离子分别向两极透过阴阳离子交换 【慎膜思定2】向移动形成电流。