Как добывается поваренная соль из морской воды? Опыт выпаривание соли, презентация Как из соли получить воду.

По окружающему миру при изучении такого вещества, как вода, для изучения ее свойств было предложено провести несколько опытов. Очень кстати, опыт выпаривание соли мы наблюдали, когда были летом на море. Из заснятых фотографий сделали презентацию опыта. Кроме того, в продолжение темы и для изучения растворимости разных веществ в воде, мы очистили грязную морскую соль. Презентацию на тему выпаривание соли и растворимость веществ в воде дочка и представила одноклассникам.

Опыт выпаривание соли в естественных условиях, презентация

Плоская поверхность

плоская поверхность

при волнении моря заливается морской водой

заливается морской водой

эти лужи на солнце

эти лужи на солнце

постепенно высыхают

высыхают

и остается соль

и остается соль

Опыт растворимость веществ в воде (или очистка соли от примесей)

Как очистить соль? Надо использовать тот факт, что одни вещества (соль) в воде растворяются, а другие вещества (грязь, мусор) в воде не растворяются.

Взяли грязную соль

грязная соль

Растворили ее в воде

растворили грязную соль в воде

Грязную соленую воду пропустили через фильтр. Соль с водой через фильтр прошли, грязь задержалась

пропустили воду через фильтр

Чистую соленую воды вылили на ровную поверхность тонким слоем и оставили в теплом месте

чистую соленую воду налили в противень

Вода испарилась — соль осталась

вода испарилась — соль осталась

С помощью знания о растворимости разных веществ в оде получили чистую соль.

чистая соль

И слайд шоу презентации про выпаривание соли и растворимость веществ в воде:

Выварочная соль получается в результате выпаривания искус­ственных или естественных рассолов, добываемых из недр земли. Такие рассолы отличаются сравнительно высокой концентрацией NaCl и малым содержанием примесей. Для получения выварочной соли непригодны рассолы любых поверхностных озер вследствие высокого содержания в них кальциевых солей и других примесей. Растворимость CaS04 в растворах поваренной соли больше, чем в воде. Максимум растворимости CaS04 и СаС03 в растворах NaCl соответствует концентрации приблизительно 2 моль NaCl в 1000 г воды80"81. Обычно рассол содержит (в г на 1 л):

NaCl.............................. 280-310 MgCl2 и MgS04 . . 0,2-4

CaS04............................ 5-6 СаС12............................ 0,2-0,8

Плотность рассола при 15° равна 1,19-1,20 г/см3. Высокое со­держание MgCl:2 в рапе не препятствует выварке из нее поварен­ной соли, так как последующая промывка соли позволяет снизить концентрацию MgCl2 в межкристальной жидкости и получить соль высокого качества (стр. 113).

При выпарке рассолов морского типа (являющихся концентра­тами морской воды) при температуре кипения под атмосферным давлением после достижения насыщения кристаллизуется NaCl. На рис. 8 доказана равновесная диаграмма растворимости при 100° в водной взаимной бйстеме

2NaCl + MgS04 - Na 2SQ4 + MgCl 2

Состоящей из главных компонентов морской воды. Фигуративная точка солевой массы жидкой фазы по мере кристаллизации NaCl движется из начального положения 1. В стабильной области кри­сталлизации выделяется около 70% NaCl, когда точка состава жидкой фазы достигает границы полей кристаллизации NaCl и левеита Na2S04 MgS04 2,5Н20 в точке 2. Однако при дальней­шем выпаривании вместо смеси галита и левеита продолжает кри­сталлизоваться один галит в метастабильной области (подобно тому, как это происходит и при солнечном испарении рассолов, ко­гда NaCl кристаллизуется в мета­стабильной области без астрахани - та Na2S04-MgS04-4H20 - см. рис. 83 на стр. 272). Примерный ход кристаллизации показан пунк­тирной линией. Задержка выделе­ния сульфатов вследствие достаточ­но большой стойкости метастабиль - ного состояния повышает общую степень извлечения NaCl при кипе - нии раствора до 91%. При выпари­вании же обессульфаченного кон­центрата морской можно вы­кристаллизовать до 96% поварен­ной соли82-85. Стабильные фазы выделяются лишь при добавке боль­шого количества затравки.

Выпаривание рассолов в заводских условиях осуществляют "либо в чренах, обогреваемых топочными газами, либо в вакуум - выпарных аппаратах, обогреваемых паром. На чренных установ­ках очистку рассола от примесей производят в процессе его упа­ривания. Соль получается в виде более крупных кристаллов, чем при вакуумной выпарке. Для выварки соли в вакуум-выпарных аппаратах в ряде случаев необходима предварительная очистка рассола от кальциевых и магниевых солей.

Температуры кипения рассолов морского типа различного со­става могут быть определены расчетным путем. О методе расчета см.75.

90

Это старый метод, который сохранился и до настоящего вре­мени. Имеются чренные солеварни (варницы), действующие с XVI в. (солеварни в районе Соликамска и др.)69. В США чрен - ную выварку соли осуществляют, например, на заводе в Манисти (штат Мичиган) производительностью более 1000 т! сутки 86>87. Рас­сол, подогретый с 10-15° до 60-70°, поступает в выпарной чрен,
представляющий собой открытый прямоугольный резервуар (ско­вороду), изготовленный из котельной стали толщиной 6-8 мм. Размеры его: длина 15-20 м, ширина 8-10 м, глубина 0,4-0,5 м.

В процессе выпарки в чрене поддерживают постоянный уро­вень рассола 18-20 см. При нагревании рассола в чрене до 80° из него выделяются сероводород и другие растворенные газы, а также выпадает сульфат кальция (рис. 9). По достижении температуры кипения (108°) происходит разложение бикарбоната кальция и

Образующийся СаС03 выделяется в Осадок; продолжается выпадение твер­дого CaS04. Твердые примеси уда­ляются специальными гребками через борт чрена. По достижении насыще­ния (через 6-8 ч) начинает кристал­лизоваться NaCl. Магнезиальные соли остаются в растворе, попадают в го­товую поваренную соль с маточным раствором, понижая ее качество. Для получения мелкокристаллической соли температуру рассола в процессе кри­сталлизации поддерживают в преде-

„---------- - 4 5 лах 90-100°. Для получения крупно-

МольС^о^атомольНА кристаллической соли температуру по­нижают (50-60°) и выгребают соль Рис. 9. Растворимость CaS04 1-2 раза в сутки.

В насыщенном растворе NaCl. Соль> кристаллизующаяся в про­цессе выпарки, механизированными гребками выгребается через наклонный борт чрена и отжи­мается на центрифугах (до влажности 3-5%) или высушивается в .

Температуру в топке под чреном поддерживают на уровне 1000-1200°; температура газов, уходящих из последнего газохода, 350-400°. При содержании в рассоле 24-25 % NaCl расходуется 0,45-0,5 т условного топлива на 1 т готовой соли; при понижении концентрации рассола до 15-16% NaCl расход топлива возрас­тает до 1,1 -1,2 т/т. Среднесуточный съем соли с 1 м 2 поверхности нагрева чрена составляет 80-100 кг при исходной концентрации рассола 300 г/л NaCl; при этом интенсивность испарения воды со­ставляет 11 -12 кг в 1 ч на 1 м2 поверхности нагрева чрена.

175

<50

100

75

50

Г5

При интенсивном выпаривании раствора в чренах получается соль с размерами зерен 0,1-0,2 мм. При снижении температуры до 60° (для получения крупнозернистой соли) производительность чренов уменьшается почти в 10 раз по сравнению с производитель­ностью при интенсивном кипении. Однако более важным считают не интенсивность выпарки, а получение крупнозернистой соли, по­этому до сих пор пользуются чренным способом вываривания
соли, несмотря на его Примитивность. Крупнозернистую соль можно получить и при высокой температуре выпаривания рассола (90-95е), для этого необходимо добавить к нему поверхностно - активное вещество - мыла, жиры, спирты и др.88"89 (0,0002% ог веса получаемой соли). В качестве добавок предложены также такие, как бромистый цетилпиридин90 или 0,002% Мп в виде MnS04 и 0,001% смеси сексвиолеата сорбитана и монолаурата

Полиоксиэтилен-сорбитана91. Более экономичным является брике­тирование мелкокристаллической соли, полученной интенсивными методами выварки, с последующим дроблением брикетов до зерен требуемых размеров (стр. 91).

В зависимости от качества выпариваемых рассолов чрен оста­навливают на чистку через 7-12 дней. За это время в маточном растворе накапливается много примесей, а полотно чрена покры­вается накипью - плотной коркой солей (называемой в Сибири чренным камнем или ширеем, а в Украине омокой) толщиной 7-10 см, производительность чрена сильно понижается (иногда до 50%), и создается опасность его прогара, а расход топлива зна­чительно возрастает.

Накипь состоит из смеси кристаллов NaCl (86-90%), неболь­шого количества других растворимых солей и 5-8% нераствори­мых осадков, главным образом сульфата кальция. Коэффициент теплопроводности соляной накипи равен 2-2,5 ккал/ (м ■ ч град), Т. е. в 25-30 раз меньше, чем стали. Очистку от накипи можно производить механическими способами и размыванием ее струями

На рис. 10 показана схема осуществляемой на Усольском за­воде выварки соли в круглых чренах с механизированным удале­нием соли 88. Выгрузка соли со дна чрена в солесборники произво­дится при помощи скребков и проволочных щеток, укрепленных на мешалке, вращающейся со скоростью 2-3 об/мин. Отфугованную соль с 5-6% влаги направляют по транспортеру на склад или во вращающуюся барабанную сушилку. Выпарной чрен изготовляют из стальных листов толщиной 6-7 мм. Он имеет диаметр 10 м и высоту борта 0,5 м, сверху покрыт деревянным колпаком, снаб­женным двумя вытяжными трубами высотой 10 м для отвода пара и люками, служащими для наблюдения за работой мешалки и для ремонта чрена. Благодаря непрерывному удалению солей со дна чрена образование чренного камня происходит значительно мед­леннее, и длительность работы чрена между остановками для чистки достигает 30 суток, т. е. в 3 раза больше, чем при выварке соли в иемеханизированных чренах.

Утверждение о том, что соль есть только абсолютное зло и от неё следует отказаться полностью, является мифом! Конечно, избыточное потребление соли не только вредно, но и опасно для человека!

Ведь соль задерживает влагу в организме и тем самым увеличивает давление и повышает нагрузку на сердечно-сосудистую систему и почки.

Однако, совсем без соли человеку тоже нельзя, уже хотя бы потому, что сама соль участвует в поддержании водного баланса в организме, а также участвует в образовании соляной кислоты (главный компонент желудочного сока)! Скажем больше при катастрофической нехватки соли человек может погибнуть. Считается, что ежедневная норма потребления соли для человека равна 10 грамм.

Ко всему прочему соль значительно повышает вкусовые качества пищи, что будет наиболее ценно в условиях выживания в экстремальной ситуации или продолжительного туристического похода. Кроме того соль — отличнейший консервант! Сырое мясо без холодильника может хранится от нескольких часов до 2-3 дней в зависимости от времени года(в холодную зиму — дольше), тогда как солонина хранится годами. Где же взять соль, если с собой её нет? Давайте поговорим о способах её извлечения:

Соль из золы.

Чтобы добыть соль из золы нам потребуется собственно сама зола, но не любая, а из лиственных пород деревьев (хорошо подойдёт орешник). Следует выбрать сухую древесину и соорудить из нее , который должен гореть до полного прогорания углей, чтобы образовалось как можно больше золы. После чего золу следует собрать в какой-нибудь сосуд, залить кипячёной (тёплой) водой и как следует перемешать. Затем нужно дать содержимому отстояться. Настаиваться зола должна довольно длительное время: не менее трёх — четырёх часов, а лучше больше. По прошествии времени воду из сосуда можно попробовать, она будет солёной! Уже её можно добавить в пищу, однако для большей концентрации лучше выпарить излишки воды, разместив сосуд над костром и помешивая содержимое. Данный метод добычи соли является самым доступным, но требует много времени и наличие лиственных пород дерева.

Соль из земли.

Для следующего метода понадобится определённый тип почв, содержащий легко растворимые соли, а именно: солончак. Встретить солончак можно на лугу, в степи, полупустыне, в лесу и других местах. В России данный тип почв наиболее часто встречается на степных территориях Крыма и на территориях Прикаспийской низменности. Данный вид почв активно препятствует росту растений, а у той немногочисленной растительности, что умудряется расти на солончаке, корешки часто покрываются белым соляным налётом, иногда и сама почва покрывается им.

Если вам удастся обнаружить солончак, выкопайте колодец. Порой грунтовые воды (в зависимости от типа солончака) залегают достаточно высоко, и до них можно добраться, прокапав буквально 1 -2 метра. Вода в таком колодце будет солёной, а если её выпарить, то на дне вашего сосуда останется соль, которую можно соскрести и использовать в пищу.

Солончак в Омской области.

Впрочем, возможно обойтись и без рытья колодца. Достаточно набрать солёного грунта из солончака, наполнив им половину сосуда, оставшуюся половину заполнить водой, и как следует перемешать. Слить воду в другой сосуд, а первый наполнить новой порцией земли, после чего добавить туже самую воду. Менять землю можно до тех пор, пока вода не приобретёт солёный вкус. Потом её нужно обязательно профильтровать, и выпарить чтобы образовалась соль.

Соль из моря.

Тут все просто: выпариваем соль из морской воды.

Надеемся, описанные выше способы были вам интересны и теперь в условиях выживания или в туристическом походе, забыв соль дома, вы сможете добыть её.

© ВЫЖИВАЙ.РУ

Post Views: 7 195

Как добыть соль из морской воды? На протяжении веков этот вопрос ставил в тупик моряков, блуждающих по морям, и учеников, точно так же блуждающих по ярмаркам научных проектов. Ответ прост: испарение. Когда вы заставляете морскую воду испаряться (естественным путем или искусственно разогревая ее), в пар превращается одна лишь вода, а соль остается. Обладая этим знанием, довольно легко отделить соль от воды с помощью простых материалов, которые, возможно, уже есть у вас дома.

Шаги

Как провести базовый эксперимент по испарению воды

    Нагрейте воду и добавьте в нее соли, чтобы получить соленую воду. С помощью этого простого эксперимента легко увидеть принципы испарения в действии. Для начала вам понадобится обычная мелкая столовая соль, вода из-под крана, сковорода, немного черного строительного картона и плита. Налейте несколько чашек воды в сковороду и поставьте ее на зажженную горелку. Подождите, пока вода нагреется: ей необязательно закипать, просто, чем она горячее, тем быстрее в ней будет растворяться соль.

    Добавляйте соль, пока она не перестанет растворяться. Продолжайте сыпать ее по чайной ложке и размешивать. В конце концов, вы достигнете того состояния воды, когда она больше не сможет растворять соль, какой бы горячей она ни была. Это называется линией насыщения воды. Выключите горелку и дайте воде слегка остыть.

    Налейте столовой ложкой воду на темный строительный картон. С помощью черпака или столовой ложки вылейте немного соленой воды на кусок темного строительного картона. Заранее положите этот кусок на тарелку, чтобы не намочить рабочую поверхность или стол. Все, что вам нужно теперь – это ждать, пока вода не испарится. Этот процесс будет происходить быстрее, если оставить картон на солнечном свету.

    Подождите, пока сформируется соль. По мере выпаривания вода будет оставлять после себя миниатюрные кристаллы соли. Они должны выглядеть как маленькие блестящие белые или прозрачные хлопья на поверхности картона. Поздравляем! Вы только что отделили соль от воды.

    • Спокойно соскребите себе немного соли с бумаги, чтобы приправить еду: она должна быть совершенно безопасна и пригодна к употреблению в пищу. Но следите за тем, чтобы не соскрести вместе с ней и частички бумаги себе в еду!

    Как сделать дистиллятор

    1. Начните с кипячения ковшика соленой воды. Простой эксперимент, описанный выше, показывает, как добыть соль из воды, но что, если вы хотите получить еще и менее соленую воду? Дистилляция – вот ответ. Дистилляция – это процесс нагревания воды для ее отделения от других растворенных в ней химикатов, затем – сбор конденсата, который должен быть относительно "чист". В этом случае мы начнем с того, что сделаем несколько чашек соленой воды (читайте выше, как) и закипятим их на плите.

      Прикройте ковшик крышкой, но не полностью. Далее, найдите крышку для своего ковшика (она необязательно должна идеально подходить). Положите крышку так, чтобы какая-то ее часть свисала с ковшика и находилась ниже всех остальных частей. Наблюдайте за тем, как на крышке начинает формироваться конденсат, а затем капать с нее.

      • По мере кипения соленой воды сама вода (без соли) будет превращаться в пар и подниматься из ковшика. Сталкиваясь с крышкой, пар будет слегка остужаться и формировать жидкий конденсат (воду) на нижней части крышки. Эта вода не содержит соль, так что все, что нам остается – это собрать очищенную от соли воду.

    2. Дайте воде накопиться в миске. Так как вода бежит вниз, конденсат с внутренней стороны крышки будет естественным образом собираться в ее нижней точке. Как только его соберется достаточно, он начнет формироваться в капли и падать вниз. Поставьте под эту точку миску, чтобы поймать капли дистиллированной воды.

      • Если хотите, можете спустить от нижней точки крышки в миску длинный, узкий металлический или стеклянный объект (вроде стеклянной палочки для помешивания или термометра): тогда вода будет сбегать по нему прямо в емкость.

    3. Если нужно, повторите предыдущий шаг. Чем дольше кипит вода в ковшике, тем больше дистиллированной воды должно собраться в миске. Эта вода будет лишена большей части соли. Тем не менее, в некоторых случаях небольшое количество соли все же останется. Тогда вам может понадобиться двойная дистилляция: кипячение уже собранной в миску воды для удаления остатков соли.

      • Технически эта вода должна быть пригодна для питья. Тем не менее, если вы не уверены в том, что крышка от ковшика и миска для сбора воды (и металлическая или стеклянная палочка для ее стока, если вы ею пользовались) были чистыми, не стоит ее пить.

    Как воспользоваться необычными методами

    1. Используйте обратный осмос. Методы, описанные выше, − далеко не единственные для отделения соли от воды, просто они самые удобные для большинства людей в домашних условиях. Но еще можно очистить воду от соли с помощью специальных материалов. К примеру, согласно способу, называемому обратным осмосом, можно убрать соль из воды через проницаемую мембрану. Эта мембрана действует как фильтр, пропуская только лишь молекулы воды и задерживая растворенные загрязнители вроде соли .

    2. Добавьте декановую кислоту. Другой способ отделить соль от воды – химическая реакция. Исследования показали, к примеру, что обработка соленой воды с помощью химиката под названием «декановая кислота» − надежный способ удалить соль . После добавления кислоты и легкого нагрева и остужения соль и другие примеси «выпадают» из раствора (то есть затвердевают и оседают на дне). Когда реакция завершена, вода и соль оказываются в двух совершенно раздельных слоях, благодаря чему становится так легко отделить воду.

      • Декановая кислота доступна в магазинах химикатов: обычно она стоит около 30-40$ за бутылочку.

Получение поваренной соли из черноморской воды и изучение её свойств (Автор: Борисенко Александра, МОУ «Технико-экономический лицей» г. Новороссийска, Краснодарский край. Руководитель Козлова Н.П.)

С давних пор жители Кубани искали возможность получения местной соли из-за высокой стоимости привозной. Организм первобытного человека получал необходимую соль с пищей животного происхождения. Соль оказала сильное влияние на многие человеческие языки. Ещё совсем недавно соль была настолько дорога, что из-за неё устраивали войны, а иногда нехватка соли вызывала «соляные бунты». Сейчас проблема добычи соли на Кубани так и не решена, и я решила изучить способы её получения.

Цель: Получение поваренной соли (NaCl) из черноморской воды и возможности её использования для жителей Кавказского побережья.

Для достижения цели я поставила следующие задачи:

1. Изучить способы добычи и свойства поваренной соли.

2. Изучить области использования поваренной соли в жизни человека.

3. Провести эксперимент по получению хлорида натрия из воды Черного моря и определить её солёность в Цемесской бухте.

4. Оценить экономическую эффективность получения соли из морской воды.

Методы: Для проведения эксперимента я использовала комбинированный способ древних поморов последовательного вымораживания и выпаривания.

Гипотеза: Поваренная соль, полученная из воды Чёрного моря, обладает всеми свойствами и качествами соли, имеющейся в продаже.

Поваренная соль обладает слабыми антисептическими свойствами; 10–15% содержание соли предотвращает развитие гнилостных бактерий, что обуславливает её широкое применение в качестве консерванта, а в прошлом при обработке кожевенного и мехового сырья. Раньше говаривали: «Один глаз на полицу (где хлеб), другой – в солоницу (солонку)», «Без хлеба не сытно, без соли не сладко».

В природе хлорид натрия встречается в растворенной форме в морской воде и в виде минерала галита – каменной соли. Слово «галит» происходит от греческого «галос», означающего и «соль», и «море». Галит редко бывает чисто белого цвета. Чаще он буроватый или желтоватый из-за примесей соединений железа.

В современной промышленности соль добывают в основном тремя способами :

1. Открытый способ – разработка пластов соли, выходящих на поверхность (Артёмовское месторождение)

2. Шахтный способ – разработка подземных месторождений (Илецксоль, Тыретский солерудник и др.)

3. Вымораживание или выпаривание соли из солёных водоёмов (Баскунчакское месторождение, озеро Эльтон и др.)

Продаваемая в магазинах соль состоит из NaCl примерно на 97%; остальная доля приходится на различные природные примеси и специальные добавки (йодиды, карбонаты, фториды).

Ёмкость с предварительно отфильтрованной морской водой я поместила в морозильную камеру, в которой она находилась при температуре -18°С в течение 7 часов. Образовавшийся пресный лёд после вскрытия пластиковой ёмкости был удалён, а 120 г. оставшейся жидкости или рапы перелито в стальную ёмкость. Рапа выпаривалась на газовой горелке в течение 19 минут. После выпаривания по всему днищу ёмкости образовались кристаллы в виде неровной, пористой хрупкой корки белого цвета. Размер кристаллов колеблется от 0,5 до 5 мм. Практически все они не имеют регулярной формы, и только отдельные экземпляры приближаются к кубу. При попытке отделения от корки кристаллы разрушаются, превращаясь в белый порошок. Распределение примесей различных солей в морской воде может колебаться под влиянием различных факторов в широких пределах (аварийные сбросы промышленных предприятий, загрязнение пестицидами и т.д.).

Денежные затраты в эксперименте по определению солёности состоят из оплаты за расход электроэнергии на работу морозильной камеры и расхода газа. Расход электроэнергии по показаниям электросчётчика составил 4,7 кВт/ч. Из-за отсутствия газового счётчика оплата работы газовой горелки принята равной 0,7 руб. Суммарные расходы на выпаривание солей из морской воды составили 4,7х1,97+0,7=9,96 руб. Коммерческая стоимость поваренной соли в розничной сети равна 10 руб. за 1 кг.

Я изучила основные свойства, способы добычи и получения хлорида натрия и провела эксперимент, в ходе которого выяснилось:

1. Солёность морской воды в лабораторных и полевых условиях можно определять методом вымораживания и выпаривания.

2. При использовании технологии вымораживания и выпаривания из морской воды в конечном продукте получается хлорид натрия с примесями других солей в массовом объёме до 20-25%.

3. Полученные в ходе эксперимента данные о денежных расходах на вымораживание и выпаривание солей из морской воды могут быть использованы при планировании аналогичных учебных работ в школьных лабораториях.