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變甜變淡的海水

化學(xué)先生 / 2019-05-26

無(wú)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(lái)，水似乎是完全夠了。然而人類(lèi)卻時(shí)常喊缺水。

我們知道，在沙漠中旅行或探險(xiǎn)的人，把水看得比任何東西都珍貴這是大家熟知的常識(shí)。遠(yuǎn)洋航行的輪船與水結(jié)下了不解之緣、航行在蔚藍(lán)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(lái)，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(lèi)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(chǔ)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(shí)際上，能夠直接被人類(lèi)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?cè)趧?chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)，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(gè)重大課題，海水的密度和淡水的密度有很大的不同。經(jīng)過(guò)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(yú)卵般的塑料小球，它的名字叫“離子交換樹(shù)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(lái)穿去，同時(shí)發(fā)生離子的交換。

離子交換樹(shù)脂有兩種基本類(lèi)型:一種是陽(yáng)離子型樹(shù)脂，另一種是陰離子型樹(shù)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(yáng)離子以及氯離子(C)、硫酸根離子等陰離子。利用離子交換樹(shù)脂使海水發(fā)生淡化時(shí)，先讓海水通過(guò)堆積著陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的管道，這時(shí)海水中的陽(yáng)離子就與樹(shù)脂上的氫離子(H)發(fā)生交換作用。海水中的陽(yáng)離子被吸收到樹(shù)脂上，而H“卻進(jìn)入水溶液中，接著再讓水溶液通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂，使水溶液中的陰離子與樹(shù)脂上的氫氧根離子(OH)發(fā)生交換。結(jié)果被交換下來(lái)的H與OH“結(jié)合生成水。就這樣，成水通過(guò)這種塑料小球后就變淡、變可口了。

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