初.151.家庭盐水分离试验
巴蜀中学 初二15班 胡茂新
世界上第一个乘坐宇宙飞船进入太空的苏联宇航员加加林说,从太空看到的地球是一个蔚蓝色的美丽的星球,它看上去更像是一个“水球”。
的确,地球上有大量的水,地球表面的70%被水覆盖,但值得一提的是其中大部分都是难以利用的海水,人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的0.26%的淡水。而约占世界人口总数40%的80个国家和地区严重缺淡水。
可是“海水”不也是“水”吗,为什么不能用来饮用或灌溉呢?海水中含有较多的盐分,用海水灌溉庄稼,海水中的盐就会随水一起被庄稼的根部吸收,出现庄稼体内液体中含盐量高于庄稼表面的量,最终导致庄稼体内的水分不断向外渗透,最终庄稼因脱水而死亡。而海水中含有大量电解质, 人饮用了海水后,渗透压远远大于人体细胞内液,海水进入人体会造成人体细胞脱水,甚至造成死亡。
有什么办法解决这个问题呢?
水力是再生能源。在古希腊时代,亚里士多德曾经写到:“通过蒸馏,先使水变成蒸汽继而使之变成液体状,可使海水变成可饮用水”。这是符合科学依据的——通过热能对海水进行加热,使海水中的H2O蒸发分离,然后将水蒸气导出并冷却,便可得到淡水。
以盐水代替海水(以盐代替海水中各种微量元素),我利用家中简易工具模拟了这个过程。
实验器材:盐水、锅、锅盖、电磁炉、碗、杯子
实验步骤:
1. 在锅中加入盐水,将碗放入锅中央。
2. 锅盖倒置在锅口,上面倒上冷水(如图)
3. 加热,直至水沸腾后低温加热保持沸腾状态即可,不可火力过猛,水溅入碗内。
4. 水蒸发后,水蒸气遇到锅盖冷凝后,蒸馏水顺势流入碗内。
最后得到的蒸馏水
实验总结:实验可行,但最后得出的水量少且浪费许多能源与时间。因为要将水加热到沸腾需要时间与能源,而等待冷却也需要时间。
建议:若要将蒸馏海水作为淡水的主要来源,建议降低容器内的气压以降低海水的沸点,使水快速蒸发以得到降低成本的目的。不妨将海水蒸馏产与火力发电厂这两个“耗能巨头”放在一起,利用火力发电厂的余热给海水加温,来降低成本。
教师点评:
论文通过家庭小实验实现盐水分离得到蒸馏水,并对实验结果进行了思考,思路清晰。论文前面对盐水介绍部分过多,应对家庭小实验描叙的再详细些,最好在每个过程都有自己的里考。
评委评语:作者具有环保意识,能够从网络收集、整理有用的信息。能在家里利用厨房用品进行实验探究,验证猜想,巩固知识,尤其是采取图文并茂的呈现方式,显得真实、直观、可信。