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太阳能或将助力实现海水淡化?
1、据悉，美国赖斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，这是该校纳米技术水处理中心第一项重大创新，结合了膜蒸馏技术与纳米光子学——一层添加了纳米粒子的聚合物材料，能让海水淡化滤膜具备吸收阳光、自行加热海水的功能，使淡化过程无须用电。
2、太阳可以助力实现海水淡化。美国赖斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，这是该校纳米技术水处理中心第一项重大创新，结合了膜蒸馏技术与纳米光子学——一层添加了纳米粒子的聚合物材料，能让海水淡化滤膜具备吸收阳光、自行加热海水的功能，使淡化过程无须用电。
3、在未来，太阳能海水淡化技术的主要应用仍然是蒸馏法。尽管利用太阳能进行海水淡化的技术在技术层面上已经相对成熟，但其经济效益通常不如传统的淡化技术。特别是在电力供应不足的地区，太阳能可以作为辅助能源，提升太阳能蒸馏系统的效率。
海水淡化装置的工作原理图。使用学过的物态变化知识简述过程
1、海水淡化的基本原理涉及物态变化，主要是汽化和液化过程。 首先，海水被加热至一定温度，由于水分子比海水中的盐分和其他杂质更容易挥发，水开始汽化并转变为水蒸气。这一步骤中，水分子脱离盐分，实现了初步的分离。
2、真空沸腾式海水淡化装置的组成原理涉及以下几个步骤：首先，装置利用真空环境降低水的沸点，使海水中的水分子蒸发。在这个过程中，水由液态转变为气态，这一物理变化称为汽化。随后，蒸发出来的水蒸气被引导至冷凝器。在冷凝器中，水蒸气释放热量并冷凝成液态水，这一物理变化称为液化。
3、.在地球上淡水紧缺，海水充沛。在科技活动课上，小刚和同学们利用已学知识制作了一个简易的海水淡化装置，如图23所示，装置底部是一个盛有海水的容器A，上部盖着一个透明玻璃罩B。通过太阳照射容器内的海水，产生大量水蒸气，水蒸气在透明罩内壁凝结成水珠，收集即可得到淡水。
海水淡化冷却法图解
然而，20世纪50年代，选择性离子交换膜的出现使得电渗析法可以用于淡化海水或苦咸水。这种方法使用两种选择性离子交换膜：阳膜和阴膜。它们交替排列并夹紧，中间由带有水流通道的隔板分隔，并在两端安装电极，形成电渗析脱盐装置。
海水淡化主要采用冷冻法，这一方法基于海水的三相点特性。在特定压力和温度下，海水可以同时存在固态（冰）、液态（水）和气态（水蒸气）。 当条件偏离三相点，海水会自然地从三相变为单相或两相，从而实现蒸发和结冰过程。在真空冷冻法中，海水被冷却至三相点以下，水分子蒸发并结成冰晶。
冷冻海水淡化法原理：海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点，平衡被破坏，三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理，以水自身为制冷剂，使海水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。
海水淡化技术主要有两种方法：蒸馏法和逆渗透法。蒸馏法 蒸馏法是利用水的沸点与盐的沸点不同的原理进行海水淡化的。其操作步骤如下：将海水加热至沸点，使其蒸发。将蒸发后的水蒸汽冷却，使其凝结成为淡水。通过收集淡水，将其从盐水中分离出来。
海水淡化的方法蒸发法是海水淡化最简单的方法，就是将海水加热蒸发，再将水蒸气冷却，提取淡水太阳能蒸馏淡化装置就是使用这种方法太阳能蒸馏淡化装置，像一座座矮小的房子，屋顶用玻璃或透明塑料板组成，可以使阳光透过。
一级反渗透与二级反渗透装置的区别?
1、功能不同 反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。二级反渗透装置是借助压力使水分子强迫透过对水分子有选择透过作用的反渗透膜，即是反渗透净水的原理。
2、一级和二级的反渗透膜的区别，通俗地讲为原水通过一个反渗透装置，其分为产水和浓水，这个装置称为第一级；如果另外一套反渗透装置的进水为前一个反渗透的产水，或者说第一级产水还不能达到要求，再通过一级反渗透进行处理，后面的这个反渗透装置称之为第二级。
3、反渗透的单级和双级主要是从工艺流程来区别的：◆单级反渗透设备 单级反渗透设备又称为一级反渗透，原水经过预处理系统、精密过滤器，再通过高压泵，再将原水送至反渗透装置，直接产出的水称为单级反渗透。
4、反渗透设备的单级和双级主要是从工艺流程区别的。单级反渗透设备 又称为一级反渗透设备，就是原水经过预处理系统、精密过滤器，通过高压泵将原水送至反渗透装置直接产出产品水称为单级反渗透。
5、双级反渗透设备）。二者区别比较简单，通过一次反渗透膜过滤的设备叫一级反渗透，水经过两次反渗透膜处理的就是二级反渗透设备。一般一级反渗透设备电导率一般在30左右，二级反渗透设备的电导率在10以下。二者其他区别再有就是制作设备是的工艺流程和设备配件有所差别。
6、在进水水源相同，运行工况良好的情况下，二级反渗透的出水优于一级反渗透出水品质。
海水资源如何利用
1、积极发展海水淡化。 海水淡化在推进海水利用中地位重要。沿海工业利用淡化海水虽然量少，但是性质重要，目前全国的海水淡化， 每年就能节省约400万立方米陆地水，对保证沿海工业生产的需要和居民生活用水发挥了重大作用。
2、- 发电：利用波浪、潮汐、温差等海洋能源进行发电。- 冷却、降温：海洋水用于工业和居住区的冷却需求。 海洋化学资源的利用：- 海水淡化：将海水转化为淡水以供饮用和农业用途。- 提取元素：直接从海水中提取金、铀、氘、溴、碘、镁、钾等痕量元素。
3、（1）海水的利用主要包括淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。这些方法可以帮助我们从海水中提取淡水或分离盐分，实现海水的淡化。目前，蒸馏法是历史最久、技术最成熟的方法，但其成本较高，能耗也较大。
4、潮汐发电：通过利用海洋潮汐运动中的能量，将其转换为电能。这属于海洋能的利用，目前主要在少数地区得到商业应用。 海水淡化：通过各种方法从海水中获取淡水，以解决全球淡水资源短缺的问题。目前常用的方法有蒸馏法、逆渗透法等。
5、海水资源利用的方式越来越多。海水制盐及提取溴、镁、钾、铀等化学元素，将逐步形成规模越来越大的海洋化学工业。在陆地淡水资源日益减少的形势下，利用海水作工业冷却水及灌溉耐盐植物，都是有巨大潜力的。海水资源利用方式 海水淡化：这是从海水中获取淡水的过程，一般分为热法(蒸馏法)和膜法两大类。
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