Hoe zout van water te scheiden

Inhoud

• stadia
• Deel 1 Een basisverdampingsexperiment voorbereiden
• Deel 2 Een distilleerder maken
• Deel 3 Minder gangbare technieken gebruiken

Hoe scheid je het zoute water dat bevat? Eeuwenlang heeft deze kwestie geteisterde zeelieden gestrand op de zee en studenten op wetenschapsbeurzen. Het antwoord is simpel: verdamping. Wanneer u zout water verdampt (natuurlijk of met een kunstmatige warmtebron), verdampt alleen het water, het zout blijft in de container. Dit wetende, is het vrij eenvoudig om het water van het zout te scheiden dat met gewoon materiaal dat je thuis hebt bevat.

stadia

Deel 1 Een basisverdampingsexperiment voorbereiden

1. 
   

   
   Verwarm water en voeg zout toe om zout water te krijgen. Het is gemakkelijk om de principes van verdamping waar te nemen door dit eenvoudige experiment op te zetten. Om te beginnen is alles wat je nodig hebt gewoon keukenzout, wat kraanwater, een steelpan, zwarte kaarten en een gasfornuis. Doe een paar kopjes water in de pan en zet het vuur aan. Wacht tot het water is opgewarmd. Het is niet nodig om het te koken, maar het zout zal sneller oplossen als de temperatuur erg hoog is.
   • Heet water lost zout (en andere chemicaliën) op vanwege de beweging van de moleculen waaruit het bestaat. Wanneer het water opwarmt, bewegen deze moleculen sneller, botsen sneller op de zoutmoleculen en breken ze gemakkelijker.

2. 
   

   
   
   
   Voeg zout toe totdat het niet meer kan oplossen. Blijf lepels zout toevoegen en meng om op te lossen in water. Uiteindelijk kom je op een moment dat zout niet meer kan oplossen, ongeacht de watertemperatuur. Dit wordt genoemd verzadigingspunt van het water. Draai het vuur uit en laat een beetje water afkoelen.
   • Wanneer het water zijn verzadigingspunt bereikt, is het niet langer in staat om het zout op moleculair niveau op te lossen, er is al zoveel opgelost zout dat water de toegevoegde zoutmoleculen niet langer kan breken.

3. 
   

   
   Giet water op het zwarte karton. Giet met een lepel of pollepel wat zout water op een stuk zwart karton. Leg het papier op een schaal om te voorkomen dat het zich met water vult en dat het op het werkoppervlak of op het onderliggende oppervlak loopt. Nu hoef je alleen maar te wachten tot het water is verdampt. Dit gebeurt nog sneller als u het papier in de volle zon achterlaat.
   • Gooi het zoute water dat u nog heeft niet weg, u kunt het gebruiken om veel dingen te doen. Je kunt het bijvoorbeeld gebruiken om eieren te pocheren, aardappelen te koken, spinazie te houden en zelfs om noten te schillen!

4. 
   

   
   
   
   Wacht tot het zout zich vormt. Terwijl het water verdampt, moet het kleine kristallen zout vertonen. Ze moeten eruit zien als kleine, heldere, witte of transparante schilfers op het oppervlak van het papier. Gefeliciteerd! Je bent net gescheiden van het zoute water dat het bevat.
   • Aarzel niet om het zout op het papier te krabben om uw maaltijden op smaak te brengen, er is geen gevaar om te consumeren. Zorg ervoor dat u niet tegelijkertijd stukjes papier krast!

Deel 2 Een distilleerder maken

1. 
   

   
   Begin met het koken van een pan gevuld met water. De eenvoudige ervaring van het eerste deel liet je zien hoe je het zout in het water kunt krijgen, maar wat als je dat water wilt winnen? Het antwoord ligt in destillatie. Destillatie is een proces waarbij een vloeistof wordt gekookt om het te scheiden van de elementen die het bevat, het terugwinnen door condensatie om een ​​relatief schoon. In dit geval begint u met een paar kopjes zout water (raadpleeg de bovenstaande instructies) die u op het fornuis gaat verwarmen.

2. 
   

   
   Plaats een deksel op de pan. Plaats een deksel op de pan zodat het een beetje uit de rand steekt. Plaats het deksel zo dat het deel dat uit de rand steekt ook het laagste deel van het deksel is. Let op hoe zich condens op het deksel vormt en naar beneden stroomt.
   • Terwijl het zoute water kookt, verandert het water zonder zout in stoom en ontsnapt uit de pan.Wanneer het het deksel raakt, zal het enigszins afkoelen en condensatie op het deksel vormen. Dit water bevat geen zout, je kunt je water nu zonder zout krijgen.

3. 
   

   
   Laat het water zich in de kom ophopen. Zodra zich water op het deksel begint op te hopen, zal condensatie vanzelf naar het onderste deel van het deksel stromen. Zodra het water zich op dit punt van het deksel verzamelt, zal het zich verzamelen in de vorm van druppels en deze druppels zullen van het deksel vallen. Plaats op dit punt een kom om druppels gedestilleerd water te verzamelen als ze vallen.
   • Als je wilt, kun je ook een lang, dun voorwerp van hout of metaal (zoals een lepel of een thermometer) in de kom tot het laagste deel van het deksel hebben. Het water moet dan langs dit object in de kom stromen.

4. 
   

   
   Probeer het indien nodig opnieuw. Terwijl het zout water in de pan kookt, moet je meer en meer gedestilleerd water in de kom verzamelen. Dit water bevat bijna geen zout. Onder bepaalde omstandigheden kan er echter nog wat zout achterblijven. Als dit het geval is, kunt u overgaan tot een dubbele destillatie, dat wil zeggen door het gedestilleerde water te koken en de damp te winnen welk product op dezelfde manier als de eerste keer.
   • Theoretisch is dit water drinkbaar. Tenzij u er echter zeker van bent dat het deksel en de kom die u gebruikte om water te verzamelen schoon zijn (en fijne lusten als u ze gebruikte), is het beter om het niet te drinken.

Deel 3 Minder gangbare technieken gebruiken

1. 
   

   
   Gebruik omgekeerde losmose. De hierboven genoemde methoden zijn niet de enige mogelijke om zout van water te scheiden, het zijn eenvoudigere methoden om thuis op te zetten. Het is ook mogelijk om het zout in het water te scheiden met methoden die het gebruik van gespecialiseerde apparatuur vereisen. Bijvoorbeeld, een techniek genaamd omgekeerde osmose verwijdert zout uit het water door het door een permeabel membraan te dwingen. Dit membraan dient als een filter en laat de doorgang alleen watermoleculen toe en blokkeert de doorgang naar andere elementen die bevatten (bijvoorbeeld zoutmoleculen).
   • Omgekeerde osmosepompen worden soms verkocht voor thuisgebruik, maar worden voornamelijk gebruikt voor recreatieve activiteiten zoals kamperen. Deze pompen kunnen soms duur zijn, meestal kosten ze enkele honderden euro's.

2. 
   

   
   Gebruik decaanzuur. Je kunt het water ook van het zout scheiden door chemische reactie. Onderzoek heeft bijvoorbeeld aangetoond dat zout water dat is behandeld met een chemische stof genaamd decaanzuur een veilige manier is om het te scheiden van het zout dat het bevat. Nadat je wat van dit zuur hebt toegevoegd en het water hebt verwarmd, koel je het af en observeer je dat zout en andere onzuiverheden vallen op de bodem van de container (in feite stollen ze en zinken naar de bodem). Wanneer de reactie voltooid is, worden water en zout in twee volledig gescheiden lagen gevonden en is het gemakkelijker om het zoete water te winnen.
   • Je kunt decaanzuur vinden in doe-het-zelfzaken, de fles mag niet meer kosten dan 30 euro.

3. 
   

   
   Gebruik elektrodialyse. Door de kracht van elektriciteit te gebruiken, is het mogelijk om bepaalde deeltjes te verwijderen, zoals het zout van het water dat ze bevat. Deze bewerking wordt uitgevoerd door een negatief geladen anode en een positief geladen kathode in water onder te dompelen, gescheiden door een poreus membraan. De elektrische ladingen van de kathode en de kathode trekken de opgeloste ionen (zoals die waaruit de zoutkristallen worden gemaakt) naar deze magneten aan, wat het mogelijk maakt om relatief zuiver water te verkrijgen.
   • Houd er echter rekening mee dat deze bewerking de bacteriën of verontreinigende stoffen die water bevat niet vernietigt, dus u moet het water blijven behandelen als u het wilt consumeren. Recente studies die tijdens dit proces bacteriën zouden doden, hebben veelbelovend getoond.