A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Tengervíz sótalanítása

Tengervíz sótalanítása

A sótalanítási eljárás segítségével tengervízből ivóvizet készítenek.

Technika, háztartástan

Címkék

tengervíz, sótalanítás, sótalanító üzem, víz, fordított ozmózis, lepárló, lepárló berendezés, lepárlás, ioncsere, elektrodialízis, féligáteresztő hártya, ivóvízhiány, só, ivóvíz, nátrium-klorid, elektróda, környezeti kár, tengerpart, technika, földrajz

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Sótalanító üzem

  • tengervíz
  • lepárlók
  • sótalanított víz
  • tömény sóoldat

Lepárlók

  • lepárló berendezés - A sótalanítás lényege, hogy a tengervizet a lepárlókban elpárologtatják, és így a só kiválik. A gőz lecsapódik, így tiszta vizet nyerünk.

Lepárló berendezés

Lepárlás

  • termokompresszor - Az elvezetett gőzt összenyomja, ezáltal felhevíti.
  • forró gőz - A vezeték hője miatt a tengervíz elpárolog, belőle a só kiválik, majd a gőzt átvezetik a következő tartályba.
  • tengervíz
  • tömény sóoldat
  • sótalanított víz - A sótalanítás lényege, hogy a tengervizet a lepárlókban elpárologtatják, és így a só kiválik. A gőz lecsapódik, így tiszta vizet nyerünk.

Ioncsere

  • elektromosan töltött gyöngyök - A negatívan töltött gyöngyök felületéhez H⁺-ionok, a pozitívan töltött gyöngyök felületéhez pedig OH⁻-ionok kötődnek. A tengervíz ionjai (többek között a Na⁺- és a Cl⁻-ionok) a gyöngyök felületéhez kötődnek, miközben a gyöngyök leadják a H⁺- és OH⁻-ionokat, amelyek vízmolekulákká alakulnak.
  • tengervíz
  • sótalanított víz

Elektrodialízis

  • tengervíz
  • sótalanított víz
  • tartály

Fordított ozmózis

  • tengervíz
  • sótalanított víz
  • tömény sóoldat
  • féligáteresztő hártya - Feltekercselt hártya, amely a vizet átereszti, az oldott ionokat nem. Alapesetben a koncentrációkiegyenlítődés miatt a tiszta víz a féligáteresztő hártyán keresztül a tengervízbe áramolna, azonban ez a folyamat megfordul, ha nyomást fejtünk ki a tengervízre: ekkor a víz a hártyán keresztül távozik, és tömény sóoldat marad vissza.

Animáció

  • termokompresszor - Az elvezetett gőzt összenyomja, ezáltal felhevíti.
  • forró gőz - A vezeték hője miatt a tengervíz elpárolog, belőle a só kiválik, majd a gőzt átvezetik a következő tartályba.
  • tengervíz
  • tömény sóoldat
  • sótalanított víz - A sótalanítás lényege, hogy a tengervizet a lepárlókban elpárologtatják, és így a só kiválik. A gőz lecsapódik, így tiszta vizet nyerünk.
  • elektromosan töltött gyöngyök - A negatívan töltött gyöngyök felületéhez H⁺-ionok, a pozitívan töltött gyöngyök felületéhez pedig OH⁻-ionok kötődnek. A tengervíz ionjai (többek között a Na⁺- és a Cl⁻-ionok) a gyöngyök felületéhez kötődnek, miközben a gyöngyök leadják a H⁺- és OH⁻-ionokat, amelyek vízmolekulákká alakulnak.
  • tengervíz
  • sótalanított víz
  • elektromosan töltött gyöngyök - A negatívan töltött gyöngyök felületéhez H⁺-ionok, a pozitívan töltött gyöngyök felületéhez pedig OH⁻-ionok kötődnek. A tengervíz ionjai (többek között a Na⁺- és a Cl⁻-ionok) a gyöngyök felületéhez kötődnek, miközben a gyöngyök leadják a H⁺- és OH⁻-ionokat, amelyek vízmolekulákká alakulnak.
  • ellenionok
  • elektróda - A velük ellentétes töltésű ionokat vonzzák, ezáltal kivonják a vízből. Amikor a pólusokat megfordítják, az ionok leválnak, így eltávolíthatók a berendezésből. Ezután a pólusok újbóli megcserélésével a víztisztítás folytatódhat.
  • elektróda
  • elektródák tisztítása - A pólusok megfordításakor az ionok leválnak az elektródákról. Ezután folytatódhat a sótalanítás.
  • sótalanítás
  • tengervíz
  • sótalanított víz
  • tömény sóoldat
  • féligáteresztő hártya - Feltekercselt hártya, amely a vizet átereszti, az oldott ionokat nem. Alapesetben a koncentrációkiegyenlítődés miatt a tiszta víz a féligáteresztő hártyán keresztül a tengervízbe áramolna, azonban ez a folyamat megfordul, ha nyomást fejtünk ki a tengervízre: ekkor a víz a hártyán keresztül távozik, és tömény sóoldat marad vissza.
  • féligáteresztő hártya - Feltekercselt hártya, amely a vizet átereszti, az oldott ionokat nem. Alapesetben a koncentrációkiegyenlítődés miatt tiszta víz a féligáteresztő hártyán keresztül a tengervízbe áramolna, azonban ez a folyamat megfordul, ha nyomást fejtünk ki a tengervízre: ekkor a víz a hártyán keresztül távozik, és tömény sóoldat marad vissza.
  • pórus

Narráció

Amíg élelem nélkül akár 30-40 napot is kibírunk, addig élet víz nélkül legfeljebb 3-4 napig elképzelhető. Vannak olyan vidékek a Földön, ahol nehezen hozzáférhető az iható édesvízkészlet, és az emberek mindent megtesznek annak érdekében, hogy vízhez jussanak.

Tengervíz szinte korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre, de fogyasztása nagy mennyiségben veszélyes, mivel a nagy konyhasótartalma kiszáradáshoz vezet. Kis mennyiségű víz sótalanításához elegendő akár egy házi lepárló is, de nagyobb igényeket csak nagyüzemi technológiával lehet biztosítani.

A sótalanító üzemeket rendszerint tengerpartra telepítik, ahol mechanikai tisztítást követően szabadítják meg a vizet sótartalmától. Többféle eljárást alkalmaznak a sótalanításra. A legegyszerűbb módszer a lepárlás, amelyet az animáción látható ipari telep is alkalmaz. A folyamat célja az, hogy felforralással különítsék el a vizet a sótól.

Egy lepárlóegységbe több elemet építenek, amely mindegyikében fűtőcsöveket helyeznek el. A csövekbe forró gőzt juttatnak, míg a fűtetlen tengervizet felülről permetezik a forró csövek külső felszínére. A tengervíz lehűti a beáramló forró gőzt, amely a cső belsejében édesvízzé kondenzálódik és alul kifolyik. Ugyanakkor a felforrósított tengervízből kiváló gőz a következő lepárlóelem fűtőcsövének belsejébe jut.
A lepárlóelemek fűtőcsövéből a sómentesített vizet gyűjtik össze, míg a lepárló aljából a tömény sós víz távozik. Az utolsó lepárlóelemből kiáramló gőzt visszajuttatják az első elembe egy termokompresszoron keresztül, amely megnöveli a gőz nyomását és hőmérsékletét.

A tengervíz sótartalmát elektromosan töltött gyöngyszemek segítségével távolítja el az ioncserélő víztisztító. A gyöngyszemeket egy tartályba töltik, amelyben egy elvezetőcső található. A tengervizet felül táplálják be a tartályba, amely a gyöngyszemek közötti pórusokon keresztül az aljáig folyik. A víz áramlása során a gyöngyszemek megkötik a sótartalmat, és az összegyűlt víz egy szűrőn keresztül beáramlik a nyílásba. A sótalanított víz végül az elvezetőcsövön át hagyja el a tartályt.

Az elektromosan töltött gyöngyök felületén kezdetben pozitív és negatív töltésű ellenionok találhatók. Ezek a vízből származó hidrogén- és hidroxidionok.
A pórusok között áramló tengervízben a pozitívan töltött nátrium és negatívan töltött klorid ionerőssége nagyobb az ellenionok ionerősségénél, és letaszítják azokat a gyöngyök felületéről. Így a nátrium- és a kloridionok a gyöngyökhöz kötődnek, a leváló ellenionokból pedig újból víz lesz. A gyöngyök egy idő elteltével nem tudnak több sót megkötni, és regenerálásra van szükségük. Az ioncserélő sótalanító eljárás hátránya az, hogy a gyöngyök felületéről a nátrium- és kloridionok eltávolítása nagyon erős kémiai vegyszereket igényel. A felhasznált nagy mennyiségű erős savak és lúgok pedig komoly terhelést jelentenek a környezet számára.

Az elektrodialízis során elektromos áramra kapcsolt rétegek között nagy nyomás alatt áramoltatják a tengervizet.

A vízben található só ionjai a nekik megfelelő töltésű rétegekhez kötődnek. A pozitívan töltött réteghez, az anódhoz a negatívan töltött kloridionok kötődnek, míg a negatív katódhoz a pozitívan töltött nátriumionok kapcsolódnak. Egy bizonyos idő után már nem tud több sót megkötni az anód és a katód felülete, ezért szükségessé válik a tisztítás.

Az elektrodializáló egység felületeinek megtisztításához is elektromos áramot használnak. Normálállapotban a só ionjai az elektromosan töltött felületekhez kapcsolódnak. Tisztításkor azonban megfordítják az elektromos áram irányát, és emiatt az ionok leválnak az anód és a katód felületéről. A szabaddá váló só ionjai az áramoltatott vízzel együtt eltávoznak az egységből.

A fordított ozmózis nem az ionerősség, hanem a méretbeli különbség alapján tisztítja meg a vizet a sótól. Az eljárás során nagy nyomás alatt vizet táplálnak egy tartályba, amelyben egy cső körül elhelyezett, többrétegű, speciális műanyagból készült féligáteresztő hártyarendszer található. A tengervizet a nagy nyomás átpréseli a hártyákon keresztül.

Mire a víz az összes rétegen áthalad, a hártyák teljesen kiszűrik a sótartalmat, és sótalanított víz távozik el az elvezetőcsövön keresztül. A hártyák által visszatartott sótartalom egy másik elvezetőcsőben gyűlik össze, és tömény sóoldat formájában hagyja el a tartályt. A fordított ozmózisos eljárás napjainkban az egyik legelterjedtebb sótalanító módszer. Nem igényel veszélyes kémiai reagenseket, így rendkívül környezetbarát.

Kapcsolódó extrák

Felszín alatti vizek

A felszín alatt található a talajvíz, a rétegvíz és a karsztvíz.

A víz körforgása (középfok)

Bolygónk víztartalma a párolgás, a kicsapódás, az olvadás és a fagyás során folyamatos körforgást végez.

Árvízvédelmi rendszer

A védőtöltés, kisebb áradások esetén a nyári gát biztosítja az árvíz elleni védelmet.

Felhő- és csapadékképződés, felhőtípusok

Az elpárolgó vízből változatos alakú felhők képződnek, majd a víz csapadékként visszajut a felszínre.

Ivóvízellátás

Az ivóvízellátó-rendszer a felhasználók számára biztosítja a megfelelő minőségű ivóvizet.

Karsztvidék (alapfok)

A karsztvidéken karsztformák alakulnak ki, mint pl. a dolinák vagy a cseppkőoszlopok.

Közművek

A gáz-, víz-, áram-, fűtés-, távközlési és szennyvízvezetékek rendszere.

NaCl oldódása

A konyhasó vízben oldódik: az ionok körül a poláris vízmolekulák hidrátburkot képeznek.

Nátrium-klorid (NaCl)

A kősó vagy konyhasó az egyik legfontosabb nátriumvegyület. Az élő szervezet számára nélkülözhetetlen.

Tengerek szintjei

A tenger környezeti tényezői, valamint élővilága a vízmélységgel változnak.

Vízszennyezés

A vízszennyezés fő forrásai a települések, az ipar és a mezőgazdaság.

Hogyan működik a hűtőgép?

Az animáció segítségével megismerhetjük a hűtőgép szerkezetét és működését.

Hogyan működik a légkondicionáló?

A légkondicionáló berendezés a belső térből hőt von el, amit a külső térben ad le.

Hogyan működik a víztorony?

Az animáció segítségével megismerhetjük a víztorony szerkezetét és működését.

Tengeráramlások

A tengeráramlatok összessége alkotja a nagy óceáni szállítószalagot, amely Földünk éghajlatát nagyban befolyásolja.

Kosárba helyezve!