海水资源的开发利用).ppt

离子交换法: 水资源 化学资源 生物资源 能源 …… 海洋资源的分类 （1）海水的直接利用； （2）海水的淡化； （3）制盐和以盐为原料的盐化工； （4）提取海水中溶存的有用元素。 问题1:海水的综合利用有哪些方面? 一、海水中水资源的利用——获取淡水 1、途径： 通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。 2、海水淡化的方法 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、 离子交换法等。 3、海水淡化三种方法的原理： 方法 原理 蒸馏法 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水 电渗 析法 在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的 离子交换法 用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水 海水蒸馏原理示意图 (1)海水蒸馏实验装置中需要注意的问题： ①圆底烧瓶内要加入碎瓷片(沸石)，目的是防止液体暴沸。 ②冷凝管内水流方向是“下口进，上口出”。 (2)海水蒸馏法制淡水的优缺点： ①优点是设备简单，易操作，淡水质量好，技术和工艺也比较成熟。 ②缺点是耗能大，成本较高。将海水淡化与化工生产和能源技术结合，是海水综合利用的重要方向。 太阳能蒸发海水示意图： 电渗析法：用薄膜淡化海水的新技术，它使用的是一种离子交换膜。阴、阳离子交换膜交替排列在电渗析法设备的两大电极板之间，组成了多个相互独立的隔室。通电后海水中的阳离子和阴离子在电场的作用下渗出膜外，于是海水得到淡化。 现代人工合成的离子交换树脂能吸附溶液中的离子，使咸水变成淡水．离子交换树脂的结构中带有许多H+和OH-。 利用离子交换树脂进行离子交换时，阴离子能和海水中的氯离子交换，阳离子和海水中的钠离子交换，这样水里的盐分就少了。 含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。 二、海水中的化学资源 海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年 1、特点：种类多、总储量大、富集程度低 2、从海水中提取物质的方法 （1）从海水中提取食盐 粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42- 除杂试剂： ①Na2CO3 ②NaOH ③BaCl2 试剂加入顺序： ②③① ③②① ③①② 基本原则：先加BaCl2,后加Na2CO3 海水 粗盐 滤液 沉淀 NaCl 苦卤（Mg2+、Br-、I- …） BaCl2、NaOH、Na2CO3 过滤 蒸发结晶 适量盐酸 蒸发 结晶 Na 氯碱工业 纯碱工业 氯碱工业简介 盐酸 漂白剂 2NaCl+2H2O = 2NaOH+Cl2↑+H2↑ 电解 原理： 原料： 产品： 用途： （2）海水提取镁 (1)反应流程： 海带中碘元素的检验 1、用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中 2、灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却 3、将海带灰移至小烧杯中，加蒸馏水，搅拌，煮沸，过滤 4、在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加几滴淀粉溶液。 方程式为： 2KI+H2O2+H2SO4 = I2+2H2O+K2SO4 海带灼烧 （3）．海带中提碘 a\海带中含有碘元素的检验。 ①反应原理： 酸性条件下H2O2氧化I－的离子方程式为 。 ②操作步骤： 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O b\海带中提碘。 ①反应原理： Cl2氧化I－的离子方程式为 。 ②工艺流程： Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ （4）．海水中提取溴 (1)基本操作： ①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩。 ②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。 ③富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收，反应方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。 ④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。 (2)工艺流程： 二、海水综合利用 海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发