Garam evaporasi diperoleh dengan menguapkan air garam buatan atau alami yang diekstraksi dari perut bumi. Air garam tersebut dibedakan oleh konsentrasi NaCl yang relatif tinggi dan kandungan pengotor yang rendah. Air asin di danau permukaan mana pun tidak cocok untuk memperoleh garam yang diuapkan karena tingginya kandungan garam kalsium dan kotoran lainnya. Kelarutan CaS04 dalam larutan garam meja lebih besar dibandingkan dalam air. Kelarutan maksimum CaS04 dan CaCO3 dalam larutan NaCl sesuai dengan konsentrasi sekitar 2 tikus tanah NaCl dalam 1000 g air80"81. Biasanya air garam mengandung (dalam g per 1 l):
NaCl........................ 280-310 MgCl2 dan MgS04. . 0,2-4
CaS04........................ 5-6 CaS12.................. .... ...... 0,2-0,8
Massa jenis air garam pada suhu 15° adalah 1,19-1,20 gram/cm3. Kandungan MgCl:2 yang tinggi dalam air garam tidak mencegah garam meja mendidih, karena pencucian garam selanjutnya memungkinkan untuk mengurangi konsentrasi MgCl2 dalam cairan antarkristal dan memperoleh garam berkualitas tinggi (hal. 113) .
Saat air garam jenis laut (yang merupakan konsentrat air laut) diuapkan pada titik didih di bawah tekanan atmosfer, NaCl mengkristal setelah mencapai saturasi. Pada Gambar. 8 diagram kesetimbangan kelarutan pada 100° dalam sistem timbal balik berair telah dibuktikan
2NaCl + MgS04 - Tidak 2SQ4+ MgCl2
Terdiri dari komponen utama air laut. Titik kiasan massa garam fase cair bergerak dari posisi awal seiring dengan pengkristalan NaCl 1. Pada daerah kristalisasi stabil, sekitar 70% NaCl dilepaskan ketika titik komposisi fasa cair mencapai batas bidang kristalisasi NaCl dan leveite Na2S04 MgS04 2.5H20 pada titik tersebut 2. Namun, dengan penguapan lebih lanjut, alih-alih campuran halit dan leveit, satu halit terus mengkristal di wilayah metastabil (mirip dengan apa yang terjadi selama penguapan air garam oleh matahari, ketika NaCl mengkristal di wilayah metastabil tanpa astrakhanit Na2S04-MgS04-4H20 - lihat Gambar 83 di halaman 272). Perkiraan kemajuan kristalisasi ditunjukkan oleh garis putus-putus. Keterlambatan pelepasan sulfat karena stabilitas keadaan metastabil yang agak tinggi meningkatkan derajat ekstraksi NaCl secara keseluruhan ketika larutan mendidih hingga 91%. Dengan menguapkan konsentrat garam laut yang didesulfasi, hingga 96% garam meja dapat dikristalisasi82-85. Fase stabil dilepaskan hanya ketika sejumlah besar benih ditambahkan.
Penguapan air garam dalam kondisi pabrik dilakukan baik dalam tangki yang dipanaskan dengan gas buang, atau dalam evaporator vakum yang dipanaskan dengan uap. Dalam instalasi tangki, air garam dimurnikan dari kotoran selama proses penguapan. Garam diperoleh dalam bentuk kristal yang lebih besar dibandingkan dengan penguapan vakum Untuk merebus garam dalam evaporator vakum, dalam beberapa kasus air garam perlu dibersihkan terlebih dahulu dari garam kalsium dan magnesium.
Titik didih air garam laut dari berbagai komposisi dapat ditentukan dengan perhitungan. Untuk cara penghitungannya, lihat 75.
|
90 |
Ini merupakan cara lama yang masih bertahan hingga saat ini. Ada pabrik garam (varnitsa) yang beroperasi sejak abad ke-16. (pabrik garam di wilayah Solikamsk, dll.)69. Di AS, perebusan garam dingin dilakukan, misalnya, di pabrik di Manistee (Michigan) dengan kapasitas lebih dari 1000. T! hari 86>87. Air garam, dipanaskan dari 10-15° hingga 60-70°, masuk ke tangki evaporasi,
yaitu tangki (penggorengan) berbentuk persegi panjang terbuka, terbuat dari baja ketel dengan ketebalan 6-8 mm. Dimensinya: panjang 15-20 M, lebar 8-10 M,
kedalaman 0,4-0,5 M.
Selama proses penguapan, tingkat air garam yang konstan dipertahankan pada angka 18-20 di dalam rahim cm. Ketika air garam dalam bejana dipanaskan hingga 80°, hidrogen sulfida dan gas terlarut lainnya dilepaskan darinya, dan kalsium sulfat juga mengendap (Gbr. 9). Setelah mencapai titik didih (108°), kalsium bikarbonat terurai dan
CaCO3 yang dihasilkan dilepaskan V Endapan; pengendapan CaS04 padat terus berlanjut. Kotoran padat dihilangkan dengan penggaruk khusus melalui sisi penis. Setelah mencapai saturasi (setelah 6-8 H) NaCl mulai mengkristal. Garam magnesium tetap berada dalam larutan dan memasukkan garam meja yang sudah jadi bersama larutan induk, sehingga mengurangi kualitasnya. Untuk mendapatkan garam kristal halus, suhu air garam selama proses kristalisasi dijaga dalam batas tertentu.
„---------- - 4 5 lah 90-100°. Untuk mendapatkan yang besar
MolC^o^atomole garam kristal, suhu diturunkan (50-60°) dan garam diambil. 9. Kelarutan CaS04 1-2 kali sehari.
DI DALAM larutan NaCl jenuh. Garam, yang mengkristal selama proses penguapan, dikikis melalui sisi miring tong menggunakan penggaruk mekanis dan ditekan dalam mesin sentrifugal (hingga kadar air 3-5%) atau dikeringkan.
Suhu di kotak api di bawah batang kayu dipertahankan pada 1000-1200°; suhu gas yang keluar dari cerobong terakhir adalah 350-400°. Ketika air garam mengandung 24-25% NaCl, 0,45-0,5 dikonsumsi T bahan bakar standar per 1 T garam siap pakai; ketika konsentrasi air garam menurun menjadi 15-16% NaCl, konsumsi bahan bakar meningkat menjadi 1,1 -1,2 t/t. Rata-rata asupan garam harian mulai dari 1 M 2 Permukaan pemanas penis adalah 80-100 kg pada konsentrasi air garam awal 300 g/l NaCl; dalam hal ini intensitas penguapan air adalah 11 -12 kg per 1 jam per 1 m2 permukaan pemanas penis.
|
175 |
|
<50 |
|
100 |
|
75 |
|
50 |
|
G5 |
Dengan penguapan larutan yang intensif di bagian pinggang, diperoleh garam dengan ukuran butir 0,1-0,2 mm.
Ketika suhu diturunkan hingga 60° (untuk memperoleh garam kasar), produktivitas chern menurun hampir 10 kali lipat dibandingkan produktivitas dengan perebusan intensif. Namun yang lebih penting bukanlah intensitas penguapan, melainkan produksi garam kasar, itulah sebabnya mereka masih menggunakan cara pencernaan yang keras.
garam, meskipun sifatnya Primitif. Garam kasar juga dapat diperoleh pada suhu penguapan air garam yang tinggi (90-95e), untuk itu perlu ditambahkan surfaktan - sabun, lemak, alkohol, dll.88"89 (0,0002% berat garam yang dihasilkan).Sebagai bahan tambahan juga diusulkan cetylpyridine bromide90 atau 0,002% MP dalam bentuk MnS04 dan 0,001% campuran sorbitan sexvioleate dan monolaurate
Polioksietilen sorbitan91. Yang lebih ekonomis adalah pembuatan briket garam kristal halus yang diperoleh dengan metode pencernaan intensif, diikuti dengan penghancuran briket menjadi butiran dengan ukuran yang diperlukan (hal. 91).
Tergantung pada kualitas air garam yang diuapkan, pembersihan kuda dihentikan setelah 7-12 hari. Selama waktu ini, banyak kotoran terakumulasi dalam larutan induk, dan kanvas lobak menjadi tertutup kerak - kerak garam padat (disebut batu hitam atau shirey di Siberia, dan omoka di Ukraina) dengan ketebalan 7-10 cm, Kinerja chuck sangat berkurang (terkadang hingga 50%), dan ada bahaya terbakar, serta konsumsi bahan bakar meningkat secara signifikan.
Kerak terdiri dari campuran kristal NaCl (86-90%), sejumlah kecil garam larut lainnya dan 5-8% endapan tidak larut, terutama kalsium sulfat. Koefisien konduktivitas termal skala garam adalah 2-2,5 kkal/ (m ■ jam derajat), Artinya, 25-30 kali lebih kecil dari baja. Pembersihan kerak dapat dilakukan secara mekanis dan dengan membilasnya dengan jet.
Pada Gambar. Gambar 10 menunjukkan diagram perebusan garam yang dilakukan di pabrik Usolsky dalam tong bundar dengan penghilangan garam secara mekanis 88. Garam diturunkan dari dasar tong ke pengumpul garam menggunakan pengikis dan sikat kawat yang dipasang pada mixer yang berputar dengan kecepatan a kecepatan 2-3 rpm Garam berasap dengan kadar air 5-6% dikirim melalui konveyor ke gudang atau ke drum pengering yang berputar. Laras evaporator terbuat dari lembaran baja dengan ketebalan 6-7 mm. Diameternya 10 M dan tinggi sisi 0,5 M, bagian atasnya ditutup dengan tutup kayu yang dilengkapi dua buah pipa knalpot setinggi 10 M untuk pembuangan uap dan palka yang digunakan untuk memantau pengoperasian mixer dan untuk memperbaiki laras. Berkat penghilangan garam secara terus menerus dari dasar chel, pembentukan batu hitam terjadi jauh lebih lambat, dan durasi pengoperasian chel antara penghentian pembersihan mencapai 30 hari, yaitu 3 kali lebih lama dibandingkan saat merebus garam di non. -pemeriksaan mekanis.
Manusia mulai memperoleh garam dari air laut sejak dahulu kala, dan lebih khusus lagi, ketika makanan nabati muncul dalam makanannya. Teknologi produksinya cukup sederhana: kawasan berupa laguna dipisahkan dari laut, di mana airnya menguap karena pengaruh sinar matahari, dan garamnya mengkristal dan mengendap di dasar. Itu dikumpulkan dan dimakan.
Kerugian utama dari garam tersebut adalah sejumlah besar pengotor yang “tidak diperlukan” bagi tubuh manusia: gipsum, anshdrit, kalsium sulfat. Namun seiring berkembangnya teknologi, diketahui bahwa garam-garam yang terkandung dalam air laut dapat diendapkan secara terpisah. Untuk tujuan ini, di beberapa cekungan (persiapan) pengotor tertentu diendapkan, dan di cekungan lain (sedimen) garam diendapkan. Garam meja yang diperoleh dengan cara ini jauh lebih bersih dan rasanya lebih enak.
Praktisi tunggal modern bekerja berdasarkan prinsip di atas. Di Ukraina terdapat pabrik garam Genichesky, pabrik garam Heroic, dan pabrik garam Solyanoye.
Bagaimana garam meja diperoleh dari air laut?
Usaha produksi garam meja terdiri dari dua bagian: 1) ekstraksi dan 2) pengolahan garam.
Bagian pertama - peternakan cekungan - mencakup kolam dengan bendungan dan pintu air, parit bypass dan parit untuk membuang air garam induk, serta area untuk menyimpan garam yang baru ditambang. Kolam dibagi menurut tujuannya menjadi persiapan, cadangan, dan kandang.
Garam meja dari air laut. Proses teknologi ekstraksi garam meja meliputi tahapan sebagai berikut: penyiapan sistem kolam untuk musim penguapan, penyiapan air garam keramba dan penyimpanannya, keramba, pemanenan dan penyimpanan garam.
Di Krimea, kolam disiapkan pada akhir November. Untuk melakukan ini, sisa garam dilarutkan dengan air laut, yang kemudian, setelah garam larut, dipompa ke kolam cadangan.
Selanjutnya, dasar kolam keramba diratakan dengan menggunakan trowel logam besar, yaitu rangka yang dilas dengan pisau dan digerakkan dengan kombinasi garam. Setelah disetrika, dasar kolam dikeringkan, diisi sedikit air dan dibiarkan hingga musim semi.
Di musim semi, kolam dikosongkan, dasar kolam diratakan dengan roller dan diisi dengan air garam keramba yang disiapkan dengan tepat, diperoleh dari air laut dengan konsentrasi alami melalui penguapan baik di kolam persiapan atau di danau alami (jika ada). Luka kandang disimpan di kolam cadangan, ciri khasnya, dari kolam persiapan dan kolam kandang, adalah kedalamannya yang lebih besar (sekitar 3 m).
Musim penguapan di selatan Ukraina dan Krimea dimulai pada bulan April. Saat air menguap dari cekungan kandang, air tersebut terisi kembali. Pada saat yang sama, garam dilepaskan di dasar kolam dalam bentuk lapisan yang ketebalannya mencapai 80 mm pada akhir musim penguapan. Akumulasi air garam dibuang ke laut atau danau. Garam dipanen dengan menggunakan mesin pemanen dan disimpan di sini, di tepi pantai, dalam bentuk gundukan. Garam tidak hanya disimpan di gundukan, tetapi juga tersapu oleh curah hujan.
Garam dari bukit kecil, bila diperlukan, disuplai ke bengkel pengolahan dengan menggunakan kendaraan atau kereta api. Di bengkel ini, dicuci beberapa kali dengan air garam sangkar untuk mencuci larutan garam magnesium dari permukaan partikelnya. Garam yang telah dicuci didehidrasi dalam sentrifugal dan dikirim untuk dikeringkan, dan setelah dikeringkan, garam tersebut dihancurkan hingga diperlukan penggilingan di pabrik rol dan disuplai untuk pengemasan. Produk jadi dikemas dalam kemasan kertas (berat 1 kg) menggunakan mesin khusus dan dikirim ke konsumen.
Pada kemasan garam disebutkan di pabrik garam mana garam itu dibuat, penggilingannya, dan cara pembuatannya.
Invensi ini berhubungan dengan produksi alumina, soda, kalium dan garam lainnya, khususnya untuk proses penguapan larutan dalam evaporator berbentuk tabung. Caranya meliputi memanaskan larutan dengan uap, menghilangkan kondensat dan mengeluarkan larutan yang diuapkan dengan kristal garam dan uap sekunder dari pemisah evaporator berbentuk tabung, sedangkan sebagian kondensat dalam bentuk percikan kecil dimasukkan ke dalam ruang uap. pemisah. Kondensat dimasukkan ke dalam ruang uap separator dalam volume 0,3-2% dari kondensat yang dihasilkan. Hasilnya, waktu antara pemberhentian untuk mencuci selang meningkat menjadi 40 hari dengan pengurangan jumlah selang yang tersumbat hingga 10%; kondensat murni diperoleh dan dikembalikan ke pembangkit listrik termal setelah pemisah tanpa penghilang tetesan; frekuensi penggunaan uap telah meningkat satu tahap karena peningkatan perpindahan panas dan hilangnya resistensi dari penghilang tetesan yang terlalu banyak; konsumsi uap spesifik per ton air yang diuapkan menurun dari 0,62 menjadi 0,33 t/t. 1 gaji terbang, 1 sakit.
Invensi ini berhubungan dengan produksi alumina, soda, kalium dan garam lainnya, khususnya untuk proses penguapan larutan dalam evaporator berbentuk tabung. Ada metode yang dikenal untuk menguapkan larutan dalam evaporator tubular dengan kristalisasi garam (Pertsev L.P., “Tubular evaporators for crystallizing solution.” M., Mechanical Engineering, 1982, p. 29, gbr. 15; p. 66, gbr. 42 ). Metode ini melibatkan pemanasan larutan dengan uap, menghilangkan kondensat dan menghilangkan larutan yang diuapkan dengan kristal garam dan uap sekunder dari pemisah evaporator berbentuk tabung. Kerugian dari metode ini adalah:
Penyumbatan tabung pemanas oleh kerak garam yang terlepas dari dinding pemisah hingga 20-30% dan seringnya penghentian peralatan setelah 3-4 hari untuk mencuci setiap tabung dengan air;
Penurunan produktivitas peralatan dan frekuensi penggunaan uap karena pertumbuhan berlebih dari jaring yang paling efektif atau pemisah tetesan louvered, serta karena penyumbatan pada tabung pemanas;
Peningkatan biaya pemisah karena rumitnya pemasangan penghilang penyimpangan yang mahal dan peningkatan volume;
Peningkatan konsumsi uap untuk penguapan air cucian. Alasan pertumbuhan berlebih pada dinding pemisah dan penghilang tetesan adalah pengendapan tetesan pulp dengan garam jenuh dalam larutan dan pengeringannya dengan uap dari larutan yang diuapkan, dipanaskan hingga besarnya depresi pada 12-20 o C. Tujuan teknis dari penemuan ini adalah untuk menghilangkan pertumbuhan garam yang berlebihan pada dinding pemisah, penghilang tetesan dan penyumbatan tabung pemanas yang terlepas dari dinding pemisah kerak. Pemecahan masalah teknis dicapai dengan memasukkan 0,3-2% kondensat dalam bentuk semprotan kecil ke dalam ruang uap separator. Gambar menunjukkan evaporator menggunakan metode yang diusulkan. Evaporator terdiri dari ruang pemanas 1, separator 2, pipa untuk menyuplai sebagian kondensat ke separator 3, dan nozzle 4. Uap memasuki ruang interpipe ruang pemanas 1, dan larutan ke dalam separator 2 , di mana ia dicampur dengan larutan evaporasi kristalisasi yang bersirkulasi. Kondensat dikeluarkan dari ruang pemanas 1 dan sebagian dimasukkan melalui pipa 3 melalui nosel 4 ke dalam ruang uap pemisah 2. Masuknya tetesan kecil ke dalam volume uap yang terkontaminasi dengan tetesan pulp menghilangkan panas berlebih pada uap. uap sekunder dan kejenuhan larutan tetes dengan garam karena penggabungannya dengan tetesan kondensat , yang mencegah pembentukan kerak garam dan mengeluarkan uap sekunder dari tetesan pulp. Untuk pengujian industri metode ini pada satu pabrik evaporasi empat cangkang, 0,4-0,6% kondensat dari wadah pertama dimasukkan ke dalam pemisah berongga (tanpa penghilang tetesan) melalui nozel. Hasilnya, dibandingkan dengan evaporator paling kuat dengan kapasitas 800 m 2 yang beroperasi tanpa masukan kondensat, dengan kristalisasi soda anhidrat dalam produksi soda-kalium:
Waktu antara pemberhentian untuk mencuci selang telah meningkat menjadi 40 hari, dengan pengurangan jumlah selang yang tersumbat hingga 10%;
Kondensat bersih diperoleh dan dikembalikan ke pembangkit listrik termal setelah separator tanpa penghilang tetesan;
Frekuensi penggunaan uap telah ditingkatkan satu tahap karena peningkatan perpindahan panas dan penghapusan resistensi dari penghilang tetesan yang terlalu banyak;
Konsumsi uap spesifik per ton air yang diuapkan berkurang dari 0,62 menjadi 0,33 t/t.
MENGEKLAIM
1. Metode penguapan larutan dengan kristalisasi garam, termasuk pemanasan dengan uap dalam evaporator berbentuk tabung dengan pembuangan kondensat uap dan pembuangan larutan yang diuapkan dan uap sekunder dari separator dan suplai kondensat ke dalam ruang uap separator evaporator di atas larutan, dicirikan bahwa kondensat yang disuplai ke ruang pemisah uap diambil dari ruang antar tabung dan campuran uap-kondensat yang dihasilkan dimasukkan melalui nosel dalam bentuk semprotan kecil. 2. Metode menurut klaim 1, dicirikan bahwa kondensat dimasukkan ke dalam ruang uap separator dalam volume 0,3-2% dari kondensat yang dihasilkan.Memperoleh garam meja dari air Laut Hitam dan mempelajari sifat-sifatnya (Penulis: Alexandra Borisenko, Institusi Pendidikan Kota “Liceum Teknis dan Ekonomi”, Novorossiysk, Wilayah Krasnodar. Supervisor N.P. Kozlova)
Warga Kuban sudah lama mencari peluang untuk memperoleh garam lokal karena mahalnya harga garam impor. Tubuh manusia primitif menerima garam yang diperlukan dari makanan yang berasal dari hewan. Garam mempunyai pengaruh yang kuat pada banyak bahasa manusia. Sampai saat ini, harga garam sangat mahal sehingga terjadi peperangan, dan terkadang kekurangan garam menyebabkan “kerusuhan garam”. Sekarang masalah ekstraksi garam di Kuban belum terselesaikan, dan saya memutuskan untuk mempelajari cara mendapatkannya.
Target: Perolehan garam meja (NaCl) dari air Laut Hitam dan kemungkinan pemanfaatannya bagi penduduk pesisir bule.
Untuk mencapai tujuan yang saya tetapkan tugas-tugas berikut:
1. Pelajari metode ekstraksi dan sifat garam meja.
2. Pelajari bidang pemanfaatan garam meja dalam kehidupan manusia.
3. Melakukan percobaan memperoleh natrium klorida dari air Laut Hitam dan menentukan salinitasnya di Teluk Tsemes.
4. Menilai efisiensi ekonomi memperoleh garam dari air laut.
Metode: Untuk melakukan percobaan, saya menggunakan metode gabungan pembekuan dan penguapan berurutan dari Pomor kuno.
Hipotesa: Garam meja yang diperoleh dari air Laut Hitam memiliki semua sifat dan kualitas garam yang tersedia secara komersial.
Garam meja memiliki sifat antiseptik yang lemah; Kandungan garam 10–15% mencegah perkembangan bakteri pembusuk, yang menyebabkan penggunaannya secara luas sebagai pengawet, dan di masa lalu dalam pengolahan bahan baku kulit dan bulu. Mereka biasa berkata: “Satu mata tertuju pada polisi (di mana roti berada), yang lain tertuju pada solonitsa (pengocok garam)”, “Tanpa roti tidak mengenyangkan, tanpa garam tidak manis.”
Di alam, natrium klorida terdapat dalam bentuk terlarut dalam air laut dan dalam bentuk mineral halit - garam batu. Kata "halite" berasal dari bahasa Yunani "halos", yang berarti "garam" dan "laut". Halit jarang berwarna putih bersih. Lebih sering berwarna kecoklatan atau kekuningan karena pengotor senyawa besi.
Dalam industri modern, garam terutama ditambang tiga jalan:
1. Metode terbuka - pengembangan lapisan garam yang mencapai permukaan (ladang Artyomovskoe)
2. Metode penambangan - pengembangan deposit bawah tanah (Iletsksol, tambang garam Tyretsky, dll.)
3. Pembekuan atau penguapan garam dari perairan asin (deposit Baskunchak, Danau Elton, dll.)
Garam yang dijual di toko mengandung sekitar 97% NaCl; sisanya berasal dari berbagai pengotor alami dan bahan tambahan khusus (iodida, karbonat, fluorida).
Saya menempatkan wadah berisi air laut yang telah disaring sebelumnya ke dalam freezer, dan disimpan pada suhu -18°C selama 7 jam. Es segar yang dihasilkan setelah wadah plastik dibuka dikeluarkan, dan 120 g sisa cairan atau air garam dituangkan ke dalam wadah baja. Air garam diuapkan pada kompor gas selama 19 menit. Setelah penguapan, kristal terbentuk dalam bentuk kerak putih yang tidak rata, berpori, dan rapuh di sepanjang dasar wadah. Ukuran kristal berkisar antara 0,5 hingga 5 mm. Hampir semuanya tidak memiliki bentuk yang teratur, dan hanya spesimen individu yang mendekati kubus. Saat Anda mencoba memisahkan dari kerak, kristal akan hancur, berubah menjadi bubuk putih. Distribusi pengotor berbagai garam dalam air laut dapat berfluktuasi di bawah pengaruh berbagai faktor dalam rentang yang luas (pembuangan darurat dari perusahaan industri, polusi pestisida, dll).
Biaya moneter dalam percobaan penentuan salinitas terdiri dari pembayaran konsumsi listrik untuk pengoperasian freezer dan konsumsi gas. Konsumsi listrik menurut meteran listrik adalah 4,7 kW/jam. Karena kurangnya meteran gas, pembayaran untuk pengoperasian kompor gas dianggap 0,7 rubel. Total biaya penguapan garam dari air laut adalah 4,7 x 1,97 + 0,7 = 9,96 rubel. Biaya komersial garam meja di jaringan ritel adalah 10 rubel. untuk 1kg.
Saya mempelajari sifat dasar, metode ekstraksi dan produksi natrium klorida dan melakukan percobaan, yang menghasilkan:
1. Salinitas air laut dalam kondisi laboratorium dan lapangan dapat ditentukan dengan cara pembekuan dan evaporasi.
2. Saat menggunakan teknologi pembekuan dan penguapan dari air laut, produk akhir diperoleh natrium klorida dengan campuran garam lain dalam volume massa hingga 20-25%.
3. Data yang diperoleh selama percobaan tentang biaya moneter untuk pembekuan dan penguapan garam dari air laut dapat digunakan ketika merencanakan pekerjaan pendidikan serupa di laboratorium sekolah.
Bagaimana cara mengekstrak garam dari air laut? Selama berabad-abad, pertanyaan ini telah membingungkan para pelaut yang mengarungi lautan dan pelajar yang mengembara dengan cara yang sama di pameran sains. Jawabannya sederhana: penguapan. Saat Anda memaksa air laut menguap (baik secara alami atau dengan pemanasan buatan), hanya air yang berubah menjadi uap, meninggalkan garam. Dengan pengetahuan ini, memisahkan garam dari air cukup mudah menggunakan bahan-bahan sederhana yang mungkin sudah Anda miliki di rumah.
Langkah
Bagaimana melakukan percobaan dasar penguapan air
- Jangan ragu untuk mengikis sedikit garam dari kertas untuk membumbui makanan Anda; itu harus benar-benar aman dan dapat dimakan. Namun hati-hati jangan sampai serpihan kertas tergores pada makanan Anda!
-
Mulailah dengan merebus sesendok air asin. Eksperimen sederhana di atas menunjukkan cara mengekstrak garam dari air, tetapi bagaimana jika Anda juga menginginkan lebih sedikit air asin? Distilasi adalah jawabannya. Distilasi adalah proses memanaskan air untuk memisahkannya dari bahan kimia lain yang terlarut di dalamnya, kemudian mengumpulkan kondensatnya, yang harus relatif “bersih”. Dalam hal ini, kita akan mulai dengan membuat beberapa gelas air garam (baca caranya di atas) dan merebusnya di atas kompor.
Tutupi sendok dengan penutup, tetapi jangan seluruhnya. Selanjutnya, carilah penutup untuk sendok Anda (tidak harus pas). Tempatkan tutupnya sehingga sebagian menggantung pada sendok dan lebih rendah dari bagian lainnya. Perhatikan saat kondensasi mulai terbentuk pada tutupnya dan kemudian menetes dari dalamnya.
- Saat air garam mendidih, air itu sendiri (tanpa garam) akan berubah menjadi uap dan naik dari sendok. Saat uap mengenai tutupnya, uapnya akan agak dingin dan membentuk kondensasi cairan (air) di bagian bawah tutupnya. Air ini tidak mengandung garam, jadi yang perlu kita lakukan hanyalah mengumpulkan air yang bebas garam.
-
Biarkan air menumpuk di dalam mangkuk. Saat air mengalir ke bawah, kondensasi dari dalam tutup secara alami akan terkumpul pada titik terendah. Setelah terkumpul dalam jumlah yang cukup, ia akan mulai terbentuk menjadi tetesan dan jatuh. Letakkan mangkuk di bawah titik ini untuk menampung tetesan air suling.
- Jika mau, Anda dapat menurunkan benda logam atau kaca yang panjang dan sempit (seperti batang pengaduk kaca atau termometer) dari bagian bawah tutupnya ke dalam mangkuk: kemudian air akan langsung mengalir ke dalam wadah.
-
Jika perlu, ulangi langkah sebelumnya. Semakin lama air mendidih di dalam sendok, semakin banyak air sulingan yang terkumpul di dalam mangkuk. Air ini tidak mengandung sebagian besar garam. Namun, dalam beberapa kasus, sejumlah kecil garam masih tersisa. Maka Anda mungkin memerlukan penyulingan ganda: merebus air yang sudah ditampung dalam mangkuk untuk menghilangkan sisa garam.
- Secara teknis, air ini harusnya aman untuk diminum. Namun, kecuali Anda yakin bahwa tutup dan mangkuk untuk menampung air (dan tusuk sate logam atau kaca, jika Anda menggunakannya) bersih, Anda sebaiknya tidak meminumnya.
-
Gunakan osmosis terbalik. Metode yang dijelaskan di atas bukanlah satu-satunya metode untuk memisahkan garam dari air, metode ini adalah metode yang paling nyaman bagi kebanyakan orang di rumah. Namun Anda tetap bisa menghilangkan garam dari air menggunakan bahan khusus. Misalnya, metode yang disebut reverse osmosis menghilangkan garam dari air melalui membran permeabel. Membran ini bertindak sebagai filter, sehingga hanya molekul air yang dapat melewatinya dan memerangkap polutan terlarut seperti garam.
-
Tambahkan asam dekanoat. Cara lain untuk memisahkan garam dari air adalah melalui reaksi kimia. Penelitian telah menunjukkan, misalnya, bahwa mengolah air asin dengan bahan kimia yang disebut asam dekanoat adalah cara yang dapat diandalkan untuk menghilangkan garam. Setelah menambahkan asam dan memanaskan serta mendinginkan secara perlahan, garam dan kotoran lainnya “jatuh” dari larutan (yaitu, mengeras dan mengendap di dasar). Ketika reaksi selesai, air dan garam berada dalam dua lapisan yang benar-benar terpisah, sehingga air sangat mudah dipisahkan.
- Asam dekanoat tersedia di toko perlengkapan bahan kimia dan biasanya berharga sekitar $30-$40 per botol.
Panaskan air dan tambahkan garam ke dalamnya untuk mendapatkan air garam. Dengan eksperimen sederhana ini, mudah untuk melihat prinsip-prinsip penguapan bekerja. Untuk memulai, Anda memerlukan garam meja halus biasa, air keran, penggorengan, kertas konstruksi hitam, dan kompor. Tuangkan beberapa gelas air ke dalam panci dan letakkan di atas kompor yang menyala. Tunggu hingga air memanas: tidak perlu mendidih, cukup panas saja, garam di dalamnya akan semakin cepat larut.
Tambahkan garam sampai berhenti larut. Lanjutkan menambahkannya satu sendok teh sekaligus dan aduk. Pada akhirnya, Anda akan mencapai suatu titik di dalam air yang tidak dapat lagi melarutkan garam, tidak peduli seberapa panasnya air tersebut. Itu disebut garis kejenuhan air. Matikan kompor dan biarkan air agak dingin.
Tuangkan satu sendok makan air ke atas kertas konstruksi berwarna gelap. Dengan menggunakan sendok atau sendok makan, tuangkan sedikit air garam ke selembar kertas konstruksi berwarna gelap. Letakkan potongan ini di atas piring terlebih dahulu agar tidak membasahi permukaan atau meja kerja. Yang harus Anda lakukan sekarang adalah menunggu sampai airnya menguap. Proses ini akan terjadi lebih cepat jika Anda menjemur karton di bawah sinar matahari.
Tunggu hingga garam terbentuk. Saat air menguap, ia akan meninggalkan kristal garam mini. Mereka akan tampak sebagai serpihan kecil berwarna putih mengkilat atau bening di permukaan karton. Selamat! Anda baru saja memisahkan garam dari air.
Memuat...