怎样把海水变成淡水？ _一段时间

从海水中获得淡水的过程被称为海水淡化。目前使用的海水淡化方法有蒸馏法、海水冷冻法，以及离子交换法、反渗透法，目前应用反渗透法和蒸馏法是市场主流。

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【怎样把海水变成淡水？】人类的生存离不开水。地球上有大量的水，但很遗憾，能为人类利用的淡水少得可怜。毫无疑问，当人类对缺水感到困惑时，就会把目光投向总量远大于淡水的海水。海水中含有3.5%的盐类化合物，如何以低成本从水中去除这些化合物是化学家们热心的目标。
目前，常用的海水淡化方法如下。
蒸馏法。加热海水，使其中的水变成蒸汽，使蒸汽凝结。由于溶解在海水中的盐类不会与蒸汽一起出来，所以得到的水是接近纯水的蒸馏水。但是，无论是加热还是凝结，都需要能量。每蒸发一克水需要2.3千焦的能量。所以，这个方法可以拯救危机，但不是长期的计划。

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冻结法是将海水冷冻冻结，液体淡水变成固体冰的同时盐被分离的方法。冷冻法和蒸馏法存在难以克服的弊端，其中蒸馏法消耗大量能量，仪器产生大量锅垢，得到的淡水不多；冷冻法也消耗很多能量，但得到的淡水味道不好，很难使用。
离子交换法。溶于水的盐分均以阳离子和阴离子的形式存在。如果有去除这些离子的东西，水也会被纯化。离子交换树脂具有这样的能力。离子交换树脂是具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它像一棵大树，上面有很多树枝，每个树枝上都有口袋。海水通过时，阳离子交换阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子，阴离子交换阴离子交换树脂“口袋”中的氢氧化物离子，氢离子和氢氧化物离子相遇形成水。但是，离子交换树脂使用一段时间就会达到饱和状态。如何才能持续使用离子交换树脂呢？离子交换是可逆的，可以分别用酸碱反向交换更新，使离子交换树脂可以重复使用。但离子交换法处理能力有限，“再生”树脂需要大量酸碱，大量用于海水淡化成本过高，因此目前该技术主要应用于水的进一步纯化。
反渗透法。渗透是自然中非常普遍的自然现象。例如，植物通过根的渗透吸收水分。渗透平衡对人的生命活动也极为重要。渗透是通过一种叫做半透膜的材料实现的。半透膜可以使水自由通过，但水中的其他化学物质不能通过。假设半透膜的左侧是纯水，右侧是溶液，则从纯水一侧通过半透膜的水比从溶液右侧通过半透膜的水多得多。这是因为纯水上的饱和蒸气压(P0 )大于溶液上的饱和蒸气压(p) 。纯水和溶液上方均处于1.01105pa(1ATM)压力下时，驱动水分子运动的动力由饱和蒸气压决定。于是纯水一侧的液面下降，溶液一侧的液面上升，达到一定的液面差，这就是渗透现象。植物根的表皮就是这样的半透膜。如果在溶液上加压，使溶液上的总压大于纯水上的大气压，情况就会逆转。此时，使水分子通过半透膜的动力由两侧的压力差决定。压力差大时，溶液中的更多水通过半透膜流向纯水。

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用反渗透法将海水变成淡水的方法也被称为“膜技术” 。那个钥匙是半透膜。这一层需要一定程度的强度。首先是因为处理过程会被加压。其次要有100%的选择性，只能通过水，其他化学物质不能通过；最后，为了加快制造过程，需要很大的通过量。目前半透膜存在成本高、寿命短的问题。处理的溶液浓度越高，膜的寿命就越短。如果能解决这两个问题，膜技术将成为海水淡化最有前景的方法。
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