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马永强和于蒂娜两人经过仔细的探讨和规划,利用一切可以利用的知识,最终决定了三个寻找淡水的方案。
第一个是探索岛内的树林深处,因为一般情况下有树木生长的地方,几乎可以肯定的断定,是拥有淡水资源的。
只不过有很大的可能是地下暗河,当然,幸运的话也可能在地表上找到一条溪流,水潭等淡水水源。
第二种是利用海水蒸馏淡化,这个方法需要一定的工具,如果能够克服困难。
用海水蒸馏出来的蛋水是最干净的,几乎不含别的杂质和细菌,不用像第一种方法担心水流不通,里边含有动物的尸体所滋生出来的病原体细菌。
第三种方法是利用海水虹吸现象,用一根简单的绳子放到海水里边,通过虹吸现象,把水虹吸到高处。
经过绳索的过滤海水里边的杂质会很大部分的被过滤掉,也可以获得能够饮用的淡水。
按照于蒂娜的说法是,她毕竟是高材生,对于一些物理科技知识的运用,也算是见多识广。
对于第三种方法在科学领域淡化海水也有应用,只不过是科学领域应用的更加专业。
用专业的词语叫做离子交换法。
溶于水的盐类均以阳离子和阴离子的形式存在。如果有可以除去这些离子的东西,水就会被净化。离子交换树脂具有这种能力。
离子交换树脂是一种不溶于具有网络结构的水的高分子材料。
就像一棵大树,上面有很多树枝,每个树枝上都有一个口袋。
海水通过后,阳离子用阳离子交换树脂的“口袋”交换氢离子,阴离子用阴离子交换树脂的“口袋”交换氢离子,氢离子和氢离子相遇成为水。
由于离子交换是可逆的,因此可以分别向相反方向交换酸和碱进行更新,从而可以再利用离子交换树脂。
但离子交换法处理能力有限,并需要大量的酸和碱来使树脂“再生”。
如果大量用于海水淡化,成本太高,因此目前这种技术主要应用在水的进一步纯化方面。
所以目前在国际上这种海水净化方式,只适用于小范围的实验状态,因为成本太高,目前还没有被全面性推广。
还有另外一种叫做反渗透法
渗透是大自然中一个非常普遍的自然现象。
例如,植物就是靠根部的渗透来吸取水分的,渗透平衡对人的生命活动也极为重要。渗透是依靠一种称为半透膜的材料来实现的。
半透膜可以让水自由通过,而水中的其他化学物质是通不过的。如果半透膜的左边是纯水,右边是溶液的话,从纯水这边通过半透膜的水就会比溶液右边通过半透膜的水多得多。这是因为,纯水上方的饱和蒸汽压比溶液上方的饱和蒸汽压大。
当纯水和溶液上方均处于1.01×105帕(1个标准大气压)的压力下,驱动水分子运动的动力决定于饱和蒸汽压。于是,纯水这边液面下降,溶液那边液面上升,到一定的液位差就达到平衡,这就是渗透现象。植物根部的表皮就是这样一种半透膜。
如果在溶液上方加压,使溶液上方的总压大于纯水上方的大气压,情况就会发生逆转。此时驱动水分子通过半透膜的动力就决定于两边的压力差。压力差大,溶液中就会有更多的水通过半透膜流向纯水。
用反渗透法将海水制成淡水的方法又称为“膜技术”。它的关键在于半透膜。这层膜要有一定的强度,因为首先处理过程是要加压的;
其次它必须具有百分之百的选择性,只能让水通过,而任何其他化学物质是不能通过的;最后它还应该有较大的通过量,以加快制备过程。目前半透膜所存在的问题是成本高、寿命短。处理的溶液浓度愈高,膜的寿命愈短。如果这两个问题能解决的话,膜技术将会成为海水淡化最有前途的一种方法。
这也侧面的表示出如果海水那么好被净化,世界也就不会为了淡水的问题发愁了。
目前摆在两人面前的主要难题就是,如何获取成年人每天必须的水分?
马永强和于蒂娜两人经过仔细的探讨和规划,利用一切可以利用的知识,最终决定了三个寻找淡水的方案。
第一个是探索岛内的树林深处,因为一般情况下有树木生长的地方,几乎可以肯定的断定,是拥有淡水资源的。
只不过有很大的可能是地下暗河,当然,幸运的话也可能在地表上找到一条溪流,水潭等淡水水源。
第二种是利用海水蒸馏淡化,这个方法需要一定的工具,如果能够克服困难。
用海水蒸馏出来的蛋水是最干净的,几乎不含别的杂质和细菌,不用像第一种方法担心水流不通,里边含有动物的尸体所滋生出来的病原体细菌。
第三种方法是利用海水虹吸现象,用一根简单的绳子放到海水里边,通过虹吸现象,把水虹吸到高处。
经过绳索的过滤海水里边的杂质会很大部分的被过滤掉,也可以获得能够饮用的淡水。
按照于蒂娜的说法是,她毕竟是高材生,对于一些物理科技知识的运用,也算是见多识广。
对于第三种方法在科学领域淡化海水也有应用,只不过是科学领域应用的更加专业。
用专业的词语叫做离子交换法。
溶于水的盐类均以阳离子和阴离子的形式存在。如果有可以除去这些离子的东西,水就会被净化。离子交换树脂具有这种能力。
离子交换树脂是一种不溶于具有网络结构的水的高分子材料。
就像一棵大树,上面有很多树枝,每个树枝上都有一个口袋。
海水通过后,阳离子用阳离子交换树脂的“口袋”交换氢离子,阴离子用阴离子交换树脂的“口袋”交换氢离子,氢离子和氢离子相遇成为水。
由于离子交换是可逆的,因此可以分别向相反方向交换酸和碱进行更新,从而可以再利用离子交换树脂。
但离子交换法处理能力有限,并需要大量的酸和碱来使树脂“再生”。
如果大量用于海水淡化,成本太高,因此目前这种技术主要应用在水的进一步纯化方面。
所以目前在国际上这种海水净化方式,只适用于小范围的实验状态,因为成本太高,目前还没有被全面性推广。
还有另外一种叫做反渗透法
渗透是大自然中一个非常普遍的自然现象。
例如,植物就是靠根部的渗透来吸取水分的,渗透平衡对人的生命活动也极为重要。渗透是依靠一种称为半透膜的材料来实现的。
半透膜可以让水自由通过,而水中的其他化学物质是通不过的。如果半透膜的左边是纯水,右边是溶液的话,从纯水这边通过半透膜的水就会比溶液右边通过半透膜的水多得多。这是因为,纯水上方的饱和蒸汽压比溶液上方的饱和蒸汽压大。
当纯水和溶液上方均处于1.01×105帕(1个标准大气压)的压力下,驱动水分子运动的动力决定于饱和蒸汽压。于是,纯水这边液面下降,溶液那边液面上升,到一定的液位差就达到平衡,这就是渗透现象。植物根部的表皮就是这样一种半透膜。
如果在溶液上方加压,使溶液上方的总压大于纯水上方的大气压,情况就会发生逆转。此时驱动水分子通过半透膜的动力就决定于两边的压力差。压力差大,溶液中就会有更多的水通过半透膜流向纯水。
用反渗透法将海水制成淡水的方法又称为“膜技术”。它的关键在于半透膜。这层膜要有一定的强度,因为首先处理过程是要加压的;
其次它必须具有百分之百的选择性,只能让水通过,而任何其他化学物质是不能通过的;最后它还应该有较大的通过量,以加快制备过程。目前半透膜所存在的问题是成本高、寿命短。处理的溶液浓度愈高,膜的寿命愈短。如果这两个问题能解决的话,膜技术将会成为海水淡化最有前途的一种方法。
这也侧面的表示出如果海水那么好被净化,世界也就不会为了淡水的问题发愁了。
目前摆在两人面前的主要难题就是,如何获取成年人每天必须的水分?