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1、海水资源的开发利用一、海水资源1、海洋水资源:海水中水的储量约为1.3109亿吨,约占全球总水量的97。2、化学资源:含元素80多种,海洋资源中,利用潜力最大的是海水中的化学资源。目前,在陆地上发现的多种化学元素,在海水中已找到多种,其中多种可供提取。如,氯化钠(即食盐)有亿亿吨,镁约有万亿吨,钾有万亿吨,溴约有万亿吨,核燃料约亿吨亿吨。3、矿产资源:海洋中所贮存的各种矿物约500亿吨。通常只要每平方米有5的矿物。锰结核、可燃冰、砂和砾石,用于冶金、燃料、建筑、石英砂用制玻璃等。4、能源:海水运动中蕴藏着巨大的能量,包括潮汐能资源、波浪能资源、海流能资源、温差和盐差能资源、海上水能资源,它们都
2、属于可再生能源,而且没有污染。5、空间资源:海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。我国拥有18000公里的大陆海岸线,管辖的海域面积近300万平方公里。二、海水资源的利用:1、海水的淡化:海水淡化的方法:蒸 馏 法(最先使用,技术成熟,但成本高)太阳能蒸发海水示意图:它是利用离子交换膜的选择透过性,在直流电场的作用下使水中的离子有选择的定向迁移,使溶液中阴阳离子发生分离的一种理化过程,由于其能耗低、产水量大、脱盐率高稳定性强等特点,现已被广泛的用于医药、电子、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。电渗析法
3、(成本低,但未能大量生产)离子交换法(目前正迅速发展,但需要不断更新离子交换树脂)海水过滤器2、海水中提取NaCl:煮海为盐海水浓缩过滤HCl溶液,适量蒸发结晶NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液过量食盐的提取2NaCl+2H2O 电解 H2+Cl2 +2NaOH 2NaCl(熔融)电解 2Na+Cl2 制Na2CO3从海水中提取溴从海水中制金属镁海水制盐工业的应用 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 制金属Na NaCl的水溶液制NaOH 浓缩海水Br2HBr溶液Br2通入Cl2通入空气,SO2吸收通入Cl2化学方程式:2NaBr Cl2=Br2 2NaClBr2 SO2 2
4、H2O=2HBr H2SO42HBr Cl2=Br2 2HCl从海水中提取溴 海水中制金属镁 化学反应:化学反应:a.MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2 b.Mg(OH)2 +2HCl =MgCl2 +H2O c.MgCl2(熔融)(熔融)通电通电 Mg+Cl2 第二步:第二步:海水海水 Mg(OH)Mg(OH)2 2 盐酸、浓缩、脱水盐酸、浓缩、脱水 MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg第一步:第一步:制石灰乳:贝壳制石灰乳:贝壳 煅烧煅烧 CaO CaO 水水 石灰乳石灰乳石灰乳石灰乳海水中碘总量大,浓度低,不直接海水提碘。某些植物能富集碘,可从海带提碘。海带提碘:原理:海带灼烧后的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式是:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 海带提碘步骤:海带海带海带灰海带灰溶解过滤溶解过滤灼烧灼烧残渣残渣含含I-的溶液的溶液稀稀H2SO4 H2O2含含I2的溶液的溶液含含I2的有机溶液的有机溶液萃取萃取海水提海水提Mg海水淡化海水淡化海水提取海水提取NaClBr2的提取的提取海水综合利用联合工业体系一例