著者:
Marcus Baldwin
作成日:
13 六月 2021
更新日:
1 J 2024
コンテンツ
海の水から塩を得る方法は？何世紀にもわたって、この質問は海をさまよう船員と同様に科学博覧会をさまよう学生を困惑させてきました。答えは簡単です：蒸発。 （自然に、または人工的に加熱して）海水を強制的に蒸発させると、水だけが蒸気に変わり、塩が残ります。この知識があれば、あなたがすでにあなたの家に持っているかもしれない単純な材料を使って水から塩を分離することはかなり簡単です。
ステップ
方法1/3：基本的な水分蒸発実験の実施方法
1 水を熱し、それに塩を加えて塩水を作ります。 この簡単な実験で、蒸発の原理が実際に動作していることを簡単に確認できます。始めるには、通常の上質な食卓塩、水道水、フライパン、黒いボール紙、ストーブが必要です。フライパンに数カップの水を注ぎ、火をつけたバーナーに置きます。水が熱くなるまで待ちます。沸騰する必要はありません。熱くなるほど、塩が早く溶けます。 - お湯が塩（および他の化学物質）を溶解するのにより適している理由は、それを構成する分子の動きによるものです。水が熱くなると、その分子はより速く動き、塩の分子にぶつかり、塩の結晶を分解します。
2 溶けなくなるまで塩を加えます。 小さじ1杯に注ぎ続けてかき混ぜます。やがて、どんなに熱くても塩を溶かすことができない水の状態になります。これはラインと呼ばれます 飽和 水。バーナーの電源を切り、水を少し冷まします。 - 水が飽和線に達すると、分子レベルで塩を溶解することができなくなります。塩はすでに溶解しているため、新しい塩の結晶を破壊する化学ポテンシャルはありません。
3 大さじで暗いボール紙に水をスプーンでかけます。 スクープまたは大さじを使用して、暗いボール紙に塩水を注ぎます。作業台やテーブルを濡らさないように、事前にこのピースをプレートに置いてください。あなたが今しなければならないのは、水が蒸発するのを待つことだけです。段ボールを直射日光に当てると、このプロセスは速くなります。 - 残った塩は捨てないでください。便利なものは何千もあります。たとえば、卵を袋に入れてゆでたり、ジャガイモを調理したり、ほうれん草を缶詰にしたり、ナッツの皮をむいたりすることもできます。
4 塩が形成されるのを待ちます。 それが蒸発するにつれて、水は小さな塩の結晶を後に残します。それらは、段ボールの表面に小さな光沢のある白または透明なフレークとして表示されます。おめでとう！塩を水から分離しました。 - 紙から塩を静かにこすり落とし、食べ物を味付けします。完全に安全で食べられるものでなければなりません。しかし、それと一緒に紙片をあなたの食べ物にこすり落とさないように注意してください！
方法2/3：蒸留器の作り方
1 塩水のバケツを沸騰させることから始めます。 上記の簡単な実験は、水から塩を抽出する方法を示していますが、塩分を減らしたい場合はどうでしょうか。蒸留がその答えです。蒸留は、水を加熱して他の溶解した化学物質から分離し、次に凝縮液を収集するプロセスです。凝縮液は比較的「クリーン」である必要があります。この場合、まず数カップの塩水を作り（方法については上記を参照）、ストーブで沸騰させます。 
2 取鍋を蓋で覆いますが、完全ではありません。 次に、おたまのふたを見つけます（完全にフィットする必要はありません）。ふたの一部が取鍋からぶら下がって、他のすべての部分の下になるようにふたを置きます。結露がふたに形成され始め、その後滴り落ちるのを観察します。 - 塩水が沸騰すると、水自体（塩なし）が蒸気に変わり、取鍋から上昇します。ふたに当たると、蒸気がわずかに冷えて、ふたの底に液体の凝縮（水）を形成します。この水には塩分が含まれていないので、塩分を含まない水を集めるだけです。
3 ボウルに水を溜めます。 水が下向きに流れると、蓋の内側からの結露が自然に最低点に集まります。それが十分になるとすぐに、それは滴に形成され始め、落下し始めます。このポイントの下にボウルを置き、蒸留水の滴をキャッチします。 - 必要に応じて、長くて細い金属またはガラスの物体（ガラスの攪拌棒や温度計など）を蓋の底からボウルに降ろすと、水が容器にまっすぐ流れ落ちます。
4 必要に応じて、前の手順を繰り返します。 取鍋内の水が長く沸騰するほど、より多くの蒸留水がボウルに集まる必要があります。この水はほとんどの塩を取り除きます。ただし、場合によっては、少量の塩が残ることがあります。次に、二重蒸留が必要になる場合があります。塩の残留物を取り除くために、ボウルにすでに集められている沸騰したお湯です。 - 技術的には、この水は飲めるはずです。ただし、取鍋の蓋と水を集めるためのボウル（およびそれを使用した場合はそれを排出するための金属またはガラス棒）がきれいであるかどうかわからない場合は、飲まないでください。
方法3/3：異常なテクニックの使い方
1 逆浸透を使用します。 上記の方法は、水から塩を分離するための唯一の方法ではなく、家庭のほとんどの人にとって最も便利な方法です。しかし、特別な材料を使用して塩から水を浄化することはできます。たとえば、逆浸透と呼ばれるプロセスでは、透過性の膜を通して水から塩を取り除くことができます。この膜はフィルターとして機能し、水分子のみを通過させ、塩などの溶解した汚染物質をトラップします。 - 逆浸透ポンプは家庭用に販売されることもありますが、キャンプ旅行などの休暇にもよく使用されます。これらのポンプは高価である可能性があり、通常は数百ドルの費用がかかります。
2 デカン酸を追加します。 水から塩を分離する別の方法は、化学反応によるものです。研究によると、たとえば、塩水をデカン酸と呼ばれる化学物質で処理することは、塩を除去するための信頼できる方法であることが示されています。酸と軽い加熱と冷却を加えた後、塩と他の不純物は溶液から「脱落」します（つまり、それらは固化して底に沈殿します）。反応が完了すると、水と塩は完全に分離した2つの層になり、水を簡単に分離できます。 - デカン酸は化学品店で入手でき、通常、ボトルあたり約30〜40ドルの費用がかかります。
3 電気透析を使用します。 電気の力を利用して、水から塩などの粒子を取り除くことができます。これは、負に帯電したアノードと正に帯電したカソードを水に浸し、それらを多孔質膜で分離することによって行われます。アノードとカソードの電荷は、磁石のように溶解したイオン（たとえば、塩を構成するイオン）を引き付け、比較的澄んだ水を残します。 - この手順の結果、バクテリアやその他の汚染物質が水から除去されないことに注意してください。したがって、飲料水を得るには、さらに精製する必要があります。しかし、最近の研究のおかげで、新しい技術が出現しました。 本当 その過程でバクテリアを殺します。
チップ
- 他に選択肢がない限り、塩水は使用しないでください。塩に加えて、塩を完全に浄化するのが難しいミネラル、有機物、その他の汚染物質が含まれています。
警告
- ストーブでお湯を沸かすときは注意してください。温かい料理に触れる必要がある場合は、熱から身を守るためにオーブンミットまたはタオルを使用してください。
- 野生で失われたときに塩水を飲まないでください。私たちの体はそれに付随する余分な塩を洗い流すためにさらに多くの水を必要とするので、塩水は私たちをさらに脱水します。
