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變甜變淡的海水


化學(xué)先生 / 2019-05-26

   無論在厚厚的大氣層中，還是在遼的海洋上，到處都存在著水分子。地球上水的總量為13.7億立方千米。如果按全世界60億人平分，每人約可得2.3億噸水。如此看來，水似乎是完全夠了。然而人類卻時常喊缺水。

   我們知道，在沙漠中旅行或探險的人，把水看得比任何東西都珍貴這是大家熟知的常識。遠洋航行的輪船與水結(jié)下了不解之緣、航行在蔚藍色的大海上，照理是不缺水的，可是輪船上還是要帶大量的淡水。這是為什么呢?
   原來，海水又威又苦，既不能喝，又不能用。海水中含有多種物質(zhì)，有氧化鈉(NCl)，這使得海水很成;有氯化鎂等，這使得海水發(fā)苦。這就是為什么人類面臨浩瀚的海洋而大呼缺水的原因。在地球上的水中，海水占去了百分之九十幾，而淡水只占百分之幾。而這余下的百分之幾的淡水中，絕大部分約90％又以冰川的形式儲存在嚴(yán)寒的南北兩極以及山脈的冰川上，最后10％的水又是大量以地下水、沼澤水的形式存在。實際上，能夠直接被人類利用的地表水只有地球上水總量的0.000％。而且隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，人們在創(chuàng)造更多的物質(zhì)財富的同時，也使40％的淡水受到各種有毒物質(zhì)的污染，變得不能喝、不能用了。
   于是，使海水變淡、污水變清，就成了科學(xué)研究的一個重大課題，海水的密度和淡水的密度有很大的不同。經(jīng)過許多人的研究，現(xiàn)在人們找到了一種能使海水變淡、污水變清的物質(zhì)。具有這種神奇的本領(lǐng)的物質(zhì)，是一種外表像金黃色魚卵般的塑料小球，它的名字叫“離子交換樹脂”。這種塑料小球是用聚苯乙烯等塑料制成的。它的內(nèi)部是空心的，有許許多多像絲瓜筋似的網(wǎng)絡(luò)。水分子與離子可以在網(wǎng)絡(luò)中穿來穿去，同時發(fā)生離子的交換。
   離子交換樹脂有兩種基本類型:一種是陽離子型樹脂，另一種是陰離子型樹脂。海水又威又苦的原因是含有許多離子，如鈉離子(Na)、鎂離子(Mg2)、鈣離子(Ca2)等陽離子以及氯離子(C)、硫酸根離子等陰離子。利用離子交換樹脂使海水發(fā)生淡化時，先讓海水通過堆積著陽離子交換樹脂的管道，這時海水中的陽離子就與樹脂上的氫離子(H)發(fā)生交換作用。海水中的陽離子被吸收到樹脂上，而H“卻進入水溶液中，接著再讓水溶液通過陰離子交換樹脂，使水溶液中的陰離子與樹脂上的氫氧根離子(OH)發(fā)生交換。結(jié)果被交換下來的H與OH“結(jié)合生成水。就這樣，成水通過這種塑料小球后就變淡、變可口了。
 

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