Способы опреснения морской воды с подручными материалами в домашних и экстремальных условиях уместны при острой потребности, для самого жизненно необходимого – питья, промывки ран. Для добычи воды для города используют промышленные методы опреснения.
Опреснить воду без использования специальных технических средств возможно. Как в домашних, так и в экстремальных условиях, принцип работы опреснителя строится на базовых физических процессах.
Нужно запомнить лишь 2 правила:
Используя смекалку, можно соорудить опреснитель, который будет работать с помощью заморозки или нагрева.
Пресная вода является основой жизни всех организмов. Из-за недостатка пресной воды актуальной проблемой стало ее получение. Одним из основных методов считается опреснение морской воды.
Статья раскрывает суть методов опреснения и детально отвечает на вопрос, как сделать пресную воду из морской самостоятельно.
Морская вода не пригодна для употребления в пищу и длительного использования в быту. Для очищения воды от примесей солей применяют опреснители. Их используют в промышленных и бытовых целях.
Можно своими руками сделать опреснитель, не обладая при этом особенными инженерными познаниями. Инструкция в статье.
Опреснение воды является востребованным процессом и представляет широкий интерес для исследователей. Актуальность проблемы диктуется неравномерным распределением пресной воды на земном шаре.
Существующие методы очистки можно сгруппировать в химические методы, дистилляционные и физические. Все промышленные методы требуют больших финансовых и энергетических затрат.
В домашних и диких условиях возможно использовать метод дистилляции и заморозки. Они основаны на физических законах и просты в применении.
Для опреснения есть несколько методов и типов заводских приборов (ВОУ) – компактных для дома и яхт, портативных (спасательных, аварийных).
Для бытовых и походных условий – способы с подручными средствами, самодельными устройствами. В производстве применяют заводы опреснения.
- Что такое опреснитель морской воды?
- Как сделать своими руками?
- Где и за сколько продается опреснитель?
- Можно ли вскипятить соленую воду и выпить ее?
- Как сделать соленую воду пригодной для питья?
- Что будет, если вскипятить соленую воду?
- Как сделать солоноватую воду пригодной для питья?
- Почему вредно пить соленую воду?
- Удаляет ли соль при кипячении?
- Почему океаны соленые?
- Безопасна ли домашняя морская соль?
- Можно ли использовать морскую соль в качестве физиологического раствора?
- При разделении спирта и воды, которая выкипает, и почему?
- Можно ли очищать морскую воду для питья?
- У нас заканчивается вода?
- В экстремальных ситуациях
- В домашних условиях
- Опресняем морскую воду с помощью испарения
- Пошаговая инструкция, как получить пригодную для питья H2O в домашних условиях
- Можно ли это сделать?
- Как опресняют на производствах?
- Ультрафильтрация или обратный осмос
- Дистилляция или перегонка
- Можно ли опреснить?
- Как происходит опреснение в домашних условиях?
- Метод обратного осмоса
- Способы для производственных масштабов
- Можно ли получить опресненную H2O в походных и экстремальных условиях?
Что такое опреснитель морской воды?
В мобильных установках опреснения чаще из-за простоты применяется обратный осмос. Реже этот метод может совмещаться с дистилляцией и электродиализом. Опреснение вымораживанием, химреагентами осуществляют только на промышленном оборудовании, заводах.
Принцип обратного осмоса при опреснении ВОУ:
Как работает установка опреснения испарением (дистилляцией):
Подробная информация об опреснителе здесь.
Как сделать своими руками?
Пример самодельного опреснителя основывается на кипячении и испарении (дистилляция). В итоге, создается прибор для постоянного применения, с жестким и долговечным корпусом, компактный.
Стальная бутылка для самодельного опреснителя однокамерная, не с двойными стенками. Припой – без свинца. Все материалы продаются в специализированных торговых точках.
Опреснитель можно использовать как бутылку, вставив в латунный штуцер сплошную прокладку (сантехническую, вырезанную из резины) и завинтив прижимную гайку. Для обратной трансформации надо просто убрать уплотнитель.
Еще больше информации по изготовлению опреснителя своими руками в нашей статье.
Где и за сколько продается опреснитель?
Мобильные ВОУ для дома/яхты продают магазины строительных/промышленных материалов, оснащения для лодок. Но туристические опреснители, портативные, ручные модели найти намного сложнее, ассортимент чрезвычайно ограничен.
Туристические, спасательные опреснители (недостаток – цена непомерно завышена, небольшой ассортимент):
«Простое» препятствие, которое необходимо преодолеть, чтобы превратить морскую воду в пресную, – это удалить растворенную соль в морской воде. Это может показаться таким же простым, как кипячение морской воды в кастрюле, улавливание пара и его конденсация обратно в воду (дистилляция).
Можно ли вскипятить соленую воду и выпить ее?
Если вы собрали воду из океана, кипятите ее в течение пяти минут, чтобы убить микроскопическую жизнь в воде. Попробуйте соленую воду. Нет необходимости пить его. Вы можете выплюнуть его после дегустации.
Как сделать соленую воду пригодной для питья?
Опреснение – это процесс, который удаляет растворенные минералы (включая, помимо прочего, соль) из морской воды, солоноватой воды или очищенных сточных вод. Для опреснения был разработан ряд технологий, включая обратный осмос (RO), дистилляцию, электродиализ и вакуумную заморозку.
Что будет, если вскипятить соленую воду?
Термическая дистилляция включает в себя тепло: кипящая вода превращает его в пар, оставляя после себя соль, которая собирается и конденсируется обратно в воду, охлаждая ее. Самый распространенный тип мембранного разделения называется обратным осмосом. Морская вода пропускается через полупроницаемую мембрану, которая отделяет соль от воды.
Как сделать солоноватую воду пригодной для питья?
В сценариях выживания опреснение (извлечение соли из воды) – единственный способ сделать морскую воду достаточно безопасной для питья. Самый простой способ опреснения – это испарение.
Почему вредно пить соленую воду?
Морская вода токсична для человека, потому что ваше тело не может избавиться от соли, поступающей из морской воды. Ваше тело обычно избавляется от избытка соли, заставляя почки вырабатывать мочу, но ему нужна пресная вода, чтобы разбавить соль в вашем теле, чтобы почки работали должным образом.
Удаляет ли соль при кипячении?
Когда их кипятили в воде, 80 процентов натрия выделялось в воде во время приготовления.
Почему океаны соленые?
Закипятите воду, если у вас нет бутилированной воды. Кипячения достаточно, чтобы убить патогенные бактерии, вирусы и простейшие (ВОЗ, 2015). Если вода мутная, дайте ей отстояться и отфильтруйте ее через чистую ткань, бумажное полотенце или кофейный фильтр. Доведите воду до кипения не менее одной минуты.
Безопасна ли домашняя морская соль?
Мой рецепт морской соли появился в журнале Saveur, и я включил его сюда. Приготовить соль достаточно легко и безопасно.
Можно ли использовать морскую соль в качестве физиологического раствора?
Солевой раствор легко приготовить, используя то, что у вас уже есть на кухне. Вам понадобится: водопроводная вода. поваренная соль или мелкая морская соль (без йода)
При разделении спирта и воды, которая выкипает, и почему?
Фракционная перегонка – это метод отделения жидкости от смеси двух или более жидкостей. Например, жидкий этанол можно отделить от смеси этанола и воды фракционной перегонкой. Этот метод работает, потому что жидкости в смеси имеют разные точки кипения.
Можно ли очищать морскую воду для питья?
Люди не могут пить соленую воду, но соленую воду можно превратить в пресную, для чего есть много применений. Этот процесс называется «опреснение», и он все чаще используется во всем мире для обеспечения людей необходимой пресной водой.
У нас заканчивается вода?
В основе любого самодельного опреснителя лежат 2 физических процесса: заморозка и дистилляция. Другие методы для создания опреснителя своими руками не доступны.
Каждый из способов можно реализовать различными путями, которые описаны ниже.
В экстремальных ситуациях
Опреснение в экстремальных условиях прямо связано с наличием тех или иных материалов и подручных средств. Под экстремальной ситуацией понимаются обстоятельства отсутствия специальных технических средств, таких, как плита или морозильник.
Сбор пресной воды в кризисной обстановке возможен только при наличии природного льда, так как заморозить воду без морозильника не представляется возможным. Для этого понадобится только емкость для сбора воды.
Метод дистилляции предполагает наличие источника тепла, поэтому в диких условиях можно использовать костер или солнечный свет.
С помощью костра
Если опреснитель будет работать с помощью открытого огня, то такой способ имеет преимущество в скорости, и возможности опреснить сразу большое количество воды.
Для реакции понадобится:
Инструкция по сбору опреснителя:
Для использования устройства нужно поместить емкость с соленой водой над огнем. Трубку и стакан для сбора по возможности отдалить от пламени.
С помощью солнечных лучей
Когда развести костер нельзя, применяют более примитивный метод.
Как соорудить опреснитель:
Под воздействием тепла вода начнет испаряться с земли под пленкой и конденсироваться на ней. Груз поможет собрать конденсат точно в сборник.
С помощью бутылок
Дистилляцию можно устроить еще одним способом. Он также подойдет для опреснения морской воды в домашних условиях.
Отсоединять емкости для доступа к пресной воде следует осторожно, чтобы жидкости не перемешались.
В домашних условиях
В домах средств для создания опреснителя больше, поэтому в домашних условиях процесс пойдет быстрее, а результат будет лучше.
Повысить температуру морской воды для ее испарения можно с помощью плиты, батареи и солнечных лучей.
С использованием плиты
Принцип очень похож на метод с применением костра.
Как собрать опреснитель:
Для использования домашнего опреснителя необходимо поставить сосуд с соленой водой на конфорку и зажечь ее. Нагревая воду, можно добиться ее испарения.
За процессом нужно периодически следить, чтобы исключить пожар, расплавление трубки или вылет ее из сборника.
Для опреснения воды вымораживанием потребуется:
Опресняем морскую воду с помощью испарения
Одна из величайших ироний планеты заключается в том, что человек может умереть от обезвоживания на планете, где 2/3 поверхности покрыто водой. Особенно, как бы странно это ни звучало, но о чем знает каждый — потерявшийся в море путешественник не будет иметь более ценного вещества, чем пресная вода . Как и в пустыне, H2О в такой экстремальной ситуации будет действительно на вес золота — парадокс!
Причина, по которой пить соленую воду настолько вредно, заключается не в том, что ее нельзя пить. Хомо сапиенс — единственный на планете вид животных, который потребляет такое огромное количество соли. Мы все время потребляем соленую жидкость, такую как супы, тушеные блюда, а к суши подают просто запредельно соленый соевый соус. И, вроде ведь, ничего — живем, наши почки без проблем фильтруют соль и обрабатывают ее. Как так получается?
Дело в том, что этот процесс работает, потому что мы также пьем много пресной воды, что в итоге снижает общую концентрацию соли в нашем организме, оперативно вымывает ее и поддерживает солевой баланс.
Когда человек начнет пить только соленую воду, он нарушит этот баланс. Его почки перегрузятся. Организм начнет избавляться от избытка соли, позывая человека чаще мочиться. При этом сколько бы соленой воды человек ни выпил, наверстать уходящую из организма влагу не получится, с каждой минутой состояние дегидрации будет ухудшаться, стремительно подводя к конечной стадии обезвоживания организма — летальному исходу.
В сценариях выживания опреснение (извлечение соли из воды) — единственный способ сделать морскую воду достаточно безопасной для питья. Простейший способ процесса опреснения — это испарение .
Из курса географии и природоведения мы знаем, что облака, проливающиеся дождем, концентрируют в себе пресную воду, несмотря на то что большая их часть формируется из испарений с океанской поверхности. Солнце нагревает поверхность воды в океане, в нем же остается соль и другие тяжелые частички. Влажный воздух поднимается, охлаждается, образует облака, и если массивность водяного пара доходит до определенного объема — пройдет дождь. Это очень важное знание основ окружающей среды поможет вам выжить в сложной ситуации.
Приведенный ниже метод (инструкция в конце материала) опреснения полностью полагается на вышеописанный процесс испарения и конденсации и может помочь собрать чистую жидкость в емкость для питья. В примере используется простая бутылка из-под Coca-Cola.
Итак, вот инструкция, которая, искренне надеемся, никогда вам не пригодится!
Оригинал статьи: How to Use a Plastic Bottle to Make Seawater Drinkable
Пошаговая инструкция, как получить пригодную для питья H2O в домашних условиях
Опреснение не обязательно требует громоздких установок. Очистить воду от солей можно и дома. Если появилась такая необходимость, следует применить пошаговую инструкцию, заранее выбрав приемлемый способ.
Важно: для опреснения в домашних условиях потребуется морозильная камера или плита.
Данный способ по принципу аналогичен производственному методу вымораживания. Лед состоит исключительно из молекул воды, соли в нем нет.
Шаги для получения пресной воды дома:
Готово! Вода из растопленного льда будет пресной.
Метод предполагает сооружение установки, состоящей из кастрюли с крышкой, трубки и емкости для сбора дистиллята.
Метод дистилляции можно использовать и без применения огня. Понадобятся две бутылки и скотч:
Можно ли это сделать?
Опреснение возможно, так как это вариант фильтрации, дистилляции, удаления растворенных солей, отличающихся по структуре от H₂O. Применяя законы физики и химии, соли можно отделить от воды.
Есть разные степени пресности:
Как опресняют на производствах?
Опреснение воды в промышленных масштабах — трудоемкий и энергоемкий процесс. Производственные установки громоздки и сложны в обслуживании.
Все исследования в этой области направлены на создание более экономичных методов отделения H2O от солей. Далее описаны наиболее популярные методы.
Свойство воды таково, что в твердое состояние переходят только молекулы самой воды, а остальные содержащиеся в ней элементы заморозке не подвергаются. Лед всегда исключительно пресный.
Процесс опреснения проходит следующие этапы:
Данный способ требует сложного технологического оборудования. Такие механизмы потребляют много электроэнергии, поэтому такой метод не пользуется популярностью.
Ультрафильтрация или обратный осмос
Ультрафильтрацию стали применять для опреснения только в конце 20 века, ранее ее применяли в других сферах. Технология предполагает наличие мембраны в фильтрационном аппарате.
Мембранами выстилают тысячи тонких труб, по которым прогоняют концентрированную солями воду.
Принцип использования мембраны основан на физических свойствах молекул воды и частиц солей. Волокна мембраны способны пропустить молекулы воды и задержать более крупные частицы соли.
Простейший механизм для фильтрации обратным осмосом представлен следующими этапами:
Это многообещающий и эффективный способ, однако, он на данный момент требует наличия большой площади мембранных труб для опреснения воды в промышленных масштабах.
Перспектива этого метода в создании более эффективных мембран.
Еще один мембранный способ. Здесь вместо насоса, создающего давление, применяются электродиализные установки.
Под воздействием электричества ионы, из которых состоят молекулы растворенных солей, проходят через мембраны:
Затем концентрированные рассолы утилизируют при помощи проточной воды.
Способ отличается экономичностью, а используемые мембраны позволяют увеличить эффективность очистки благодаря возможности использования высоких температур.
Химический способ основан на свойствах растворенных в воде примесей. При взаимодействии с реагентами они образуют нерастворимый осадок и опускаются на дно.
По той причине, что приходится использовать большое количество дорогостоящих реагентов, реакции могут протекать долго, а осадок получается токсичным, этот способ применяется редко.
Дистилляция или перегонка
Морскую воду подвергают испарению. Более летучая составляющая превращается в пар в большом количестве и переходит в дистиллят, оставшаяся менее летучая часть переходит в кубовый остаток.
Существуют одноступенчатые и многоступенчатые дистилляторы. Многоступенчатые намного более производительны при сравнительно небольшом потреблении энергии.
Их главный минус в образовании накипи на стенках аппарата, что требует постоянного обслуживания. Из-за этого затраты на работу увеличиваются.
В процессе разработки находится электрохимический способ отделения от примесей солей. Для этого применяют высокотехнологичную микросхему, которая будет разделять воду на потоки с высоким и низким содержанием солей.
Можно ли опреснить?
Да, опреснить жидкость можно. Процесс опреснения представляет собой вывод из воды растворенных солей.
Технологии опреснения стали возможными благодаря пониманию особенностей морской и пресной воды и свойств солей. Опреснить воду можно даже в домашних условиях.
Насущной проблемой является создание такой технологии, которая была бы дешевле по сравнению с существующими методами. Тогда увеличится и доступность пресной воды.
Как происходит опреснение в домашних условиях?
Обессоливание доступно в быту.
Дистилляция основывается на испарении, это та же «перегонка» как в самогонных аппаратах. При нагревании пар превращается в капли, которые стекают в отдельную емкость, а рассол остается на дне первого сосуда.
Произойдет значительная деминерализация (умягчение), свойство утолять жажду значительно понизится, поэтому после прогонки рекомендуют добавить щепотку соли.
Метод обратного осмоса
Обессоливание обратным осмосом или фильтрацией через мембраны из ацетата целлюлозы в быту применяется крайне редко, так как потребуется указанный материал.
Для осмоса потребуется герметичный бак и надежно отрегулированный насос. Другие примеси должны отсутствовать, необходима предварительная грубая и тонкая механическая фильтрация, иначе ячейки забьются.
Способ доступен, только если есть бытовая установка осмоса. Такие приборы часто используются для декальцинации, умягчения или для улучшения качества воды в быту.
Замораживание или вымораживание – крайне простой метод, но одновременно трудноосуществимый, затратный и не эффективный.
При заморозке льдом становится только H₂O, соль отделяется. После разморозки вода будет пресной, именно такую ее всегда получают из айсбергов.
Опреснение вымораживанием в домашней обстановке слабо результативно:
Химическая очистка для быта практически не применяется. Даже если пользователь приобрел нужные реагенты серебра и бария (они просто добавляются, соли осаждаются), потребуется тщательная финишная фильтрация от них и от шлама.
Способы для производственных масштабов
Стоимость опреснения (1 – 1,5 USD за 1 м³) выше стандартной водоподготовки.
Поэтому заводы не всегда рентабельны и применяются только при крайней потребности для засушливых регионов (Израиль, страны Африки, Саудовская Аравия).
Принцип опреснения в производственных масштабах – закачка и пропускание воды поэтапно через несколько блоков, сегментов, фильтров.
Чаще всего в промышленных установках используется дистилляция и обратный осмос, реже вымораживание и электродиализ.
Первые этапы заводов опреснителей – грубая и тонкая фильтрация, затем непосредственно обессоливание одним или несколькими методами:
Можно ли получить опресненную H2O в походных и экстремальных условиях?
На природе, в ситуациях выживания или во время туристических мероприятий возможны два способа: дистилляция, конденсация. Принцип – испарение при разнице температур и улавливание капелек воды.
Конденсация эффективна летом, когда тепло, жара.
При средних размерах углубления (диаметр полметра – метр) на жаре потребуется 3 – 4 часа, чтобы собрать пол литра.
Вариант с алюминиевой баночкой:
Опреснение в походной обстановке дистилляцией, основывается на аналогичном принципе, как и для домашних условий.
При отсутствии крышки используют лист металла, пленку, широкие листья растений, установленные под наклоном. Главное, чтобы поверхность была гладкой.
Всегда желательно трубку для дистиллята, накрывать мокрой тканью или пропускать через промежуточную емкость с прохладной водой. Конденсация усилится в разы.