《海水综合利用》课件.ppt

* 浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源 海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有80多种化学元素，其中70多种可以被人类提取利用，海洋是地球上最大的矿产资源库。全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。 一、海水中盐的开发与利用 结晶池 蒸发池 1.海水制盐 大连复州湾盐场 海南莺歌海盐场结晶池 　　 盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部门的原料之一，而海盐又是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种，即：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。 2、食盐资源的利用 氯碱工业 以食盐为原料制取NaOH Cl2 H2 再进一步生产一系列的化工产品的工业 动手、动脑：分析图2-9所示实验，溶液中离子的运动，两极的电极反应式 （1）电解饱和食盐水反应原理 阴极： 阳极： 总反应： 2H+ + 2e- = H2↑ 2Cl- -2e- = Cl2↑ 2H2O + 2Cl- === H2↑ + Cl2↑ + 2OH- 电解 2H2O + 2NaCl === H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH 电解 思考？上述装置的弱点： 1.H2和Cl2 混合不安全 2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯 (2)离子交换膜法制烧碱 － + Cl2 Cl2 Cl— H2 Na+ H+ OH— 淡盐水 NaOH溶液 精制饱和NaCl溶液 H2O（含少量NaOH） 离子交换膜 阳 极 金属钛网 阴 极 碳钢网 1. 生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极：碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 2. 离子交换膜的作用： (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠 影响氢氧化钠的产量 (3)生产流程 1．用什么方法除去泥沙？ 2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？ 3．所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？ 思考： 粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-） 过量BaCl2 Ba2+ + SO42- =BaSO4 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ BaSO4 Ca2+ + CO32- = CaCO3 Ba2+ + CO32- = BaCO3 CaCO3 BaCO3 过量Na2CO3 Mg2+、Fe3+、CO32- Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 过量NaOH Fe(OH)3 Mg(OH)2 OH-、CO32- 精制食盐水 氯碱工业(见P34) 饱和食盐水 氢气 氯气 氢氧化钠 盐酸 漂白剂 冶炼金属等 合成农药等 造纸、玻璃、肥皂、纺织等 － + Cl2 Cl2 Cl— H2 Na+ H+ OH— 淡盐水 NaOH溶液 精制饱和NaCl溶液 H2O（含少量NaOH） 离子交换膜 阳 极 金属钛网 阴 极 碳钢网 　1、氧化 工业上从海水中提取溴时，首先通氯气于pH为3.5左右晒盐后留下苦卤(富含Br-离子)中置换出Br2。 二、海水提溴 Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl - 2. 吹出 然后用空气把Br2吹出，再用Na2CO3溶液吸收，即得较浓的NaBr和NaBrO3溶液：　　3CO32- + 3Br2 = 5Br- + BrO33- + 3CO2↑　最后，用硫酸将溶液酸化，Br2即从溶液中游离出来： 　 5Br- + BrO33- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O　　　 3. 吸收 用还原剂二氧化硫使溴单质变为HBr，再用氯气将其氧化成溴产品。 Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl - Br2 + SO2　+2H2O　=2HBr+H2SO4 思考：１．海水是一种混合溶液，其中主要含有哪　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　些离子？ Cl- Na+ Mg2+ Ca2+ SO42-　Ｋ＋…… ２．结合海水资源的特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能会面临怎样的困难？ 三、海水提镁 思考： １、如何实现Mg2+ 的富集和分离？ 可以加入一种试剂使M