Как проводится выпаривание соли из воды и зачем?

Уже более двух тысячелетий люди добывают соль методом выпаривания из соленой воды. За это время человечество научилось многому, открыв:

Цель и суть выпаривания соли из воды

Соль – по-научному «хлорид натрия» (NaCl).Она:

Собственно, такое разделение примесей от чистого вещества и нужно для получения соли из воды. Больше всего ее именно в морской воде, но на самом деле она есть почти в любом водном источнике – что в реке, что в водопроводе. Разница лишь в концентрации поваренной соли. В море она достаточно высока, чтобы ее можно было ощутить на вкус, например.

Какая вода подойдет для выпаривания соли?

Чтобы провести выпаривание соли, соответствующие растворы нужно найти.Главный источник – морская вода.

Но она, помимо поваренной соли (хлорида натрия, nacl) содержит еще и хлорид магния (MgCl2). Но наличие этого элемента не является проблемой по нескольким причинам:

1. Во-первых, он также используется в пищевой промышленности для изготовления пищевой добавки Е511 и концентрированного солевого раствора «Нигари» из Японии.
2. Во-вторых, его можно отделить от хлорида натрия с помощью специальной промывочной процедуры, очистив кристаллы поваренной соли от примесей. В результате получается на 91-96% чистое вещество.

Другой источник солевых растворов – земные недра и искусственные растворы, полученные из других веществ. В них очень высокая концентрация хлорида натрия при почти полном или полном отсутствии других примесей. Но чтобы добыть их в естественных условиях, надо находит подземные источники и реки, проходящие через пласты с высоким содержанием солевых месторождений.

Оборудование для выпаривания соли

Как уже было сказано, соль выпаривают многие века.Это значит, что в 21-м веке это под силу почти любому, благо, широко распространены и знания, и технологии.

Но выбор инструментов для выпаривания соли зависит от того, где и зачем вы планируете это делать. Получение хлорида натрия в производственных масштабах на промышленном предприятии разительно отличается от того же, по сути, процесса у себя дома или в походе на природе. Тем не менее, с правильным оборудованием оба варианта будут вполне успешными.

В промышленности

На заводах по производству поваренной соли нужно получать огромные объемы этого вещества.Для этого используется специальное производственное оборудование:

В лаборатории

В лабораторных условиях важны не объемы, а точность и чистота процесса.Поэтому в них используются менее крупные, но куда более хрупкие и аккуратные инструменты:

Фарфоровые кристаллизаторы

Представляют собой чаши широкого диаметра с плоским дном. Фарфор используется, так как он устойчив к высоким температурам

Мензурки

Так называют емкости для измерений. Они сделаны из особого стекла, которое очень устойчиво к высоким температурам и химически инертно, а потому не внесет примесей в растворы. На них нанесены маркировки для определения объема вещества внутри.

Мерные цилиндры

По сути – те же мензурки. Они обладают такой же термостойкостью, сделаны из того же материала, также есть маркировки на стенках. Но у них форма в виде высоких и довольно узких цилиндров. Это делает их менее удобными для манипуляций с жидкостями, зато более точными в их измерении.

Штативы

Представляют собой зажимы с регулируемой высотой. В них закрепляют лабораторную посуду для безопасных манипуляций.

Стеклянные палочки

Ими размешивают вещества. Также сделаны из тугоплавкого инертного стекла.

Горелки

Обычно спиртовые, но иногда бывают и газовые. Главное условие – чтобы выпуск продуктов горения (дыма, сажи, газов) был минимальным и потому не влиял на химический состав веществ.

Дома или в походных условиях

Иногда небольшое количество соли может понадобиться для дома или на дикой природе.Например, если хотите удивить кого-то небольшим экспериментом, или забыли соль, уйдя в поход, то все или почти все нужные вещи можно найти и у себя дома.

Для выпаривания на дому понадобятся:

• газовая или электрическая плита;
• металлическая кастрюля;
• строительный картон;
• металлическая ложка;
• керамическая тарелка.

На природе надо будет найти или принести с собой:

• золу из сожженной древесины лиственной породы;
• широкую металлическую емкость, желательно – чашу;
• спички или зажигалку.

Вне зависимости от условий или метода нужна будет вода.

Пошаговая инструкция

Все необходимое снаряжение собрано. Теперь можно перейти к пошаговой процедуре получения хлорида натрия.

В домашних условиях

1. Налейте в кастрюлю воду, желательно без мусора и крупных примесей. Если надо, очистите ее сперва через бумажный или любой другой фильтр.
2. Зажгите плиту, поставьте на нее кастрюлю с водой.
3. Подождите, пока она нагреется, но не дайте ей полностью закипеть. Добавляйте по 1 столовой ложке соли в горячую воду, перемешивайте, пока не растворится.
4. Продолжайте добавлять и растворять соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться в ней – это значит, что раствор достиг нужной концентрации.
5. Выключите плиту, дайте воде немного остынуть.
6. Положите строительны картон в тарелку, чтобы не намокла основная рабочая часть.
7. Наберите несколько столовых ложек раствора и аккуратно вылейте на поверхность картона.
8. Подождите, пока не испарится или не впитается вода.
9. На картоне должны остаться белые кристаллы – это и есть соль
10. Получившаяся соль вполне пригодна к употреблению в пищу, главное собрать ее аккуратно. При соскребании кристаллов с картона можно случайно смешать ее с его частицами.

В походных условиях

1. Нарубите древесину или соберите хворост. Для этого надо использовать только лиственные породы, лучше всего – орешник.
2. Соорудите костер любым удобным способом и подожгите его. Он должен сгореть до конца, вплоть до полного прогорания углей, поэтому большим его лучше не делать, чтобы не ждать слишком долго.
3. В металлической чаше или в котелке надо вскипятить воду. Можно сделать это над тем же костром. Вода должна быть чиста от крупных примесей.
4. В теплую и прокипяченную воду надо засыпать золу. При этом важно, чтобы в золе не было частиц грязи и камней, а потому набирать ее надо аккуратно.
5. Хорошо перемешайте золу в воде и дайте ей настояться, по крайней мере, три часа.
6. Развести новый костер, поставить на него емкость с раствором золы и довести до кипения.
7. Держать на огне и периодически помешивать, чтобы воды испарялась, пока не останется только осадок из хлорида натрия.

В лаборатории

1. Налейте воду в мензурку.
2. Добавьте поваренную соль.
3. Перемешайте стеклянной палочкой до полного растворения.
4. Закрепите в штативе фарфоровую чашу.
5. Закрепите в том же штативе, но под чашей, горелку.
6. В чашу залейте раствор из мензурки.
7. Подожгите горелку и нагревайте чашу, пока вода не испарится полностью.
8. На дне должна также остаться кристаллизованная поваренная соль.

Также этот способ можно использовать с уже готовым раствором соли из других источников.

В вакууме

1. Неочищенный раствор соли делят на потоки для выпаривания и отмывки примесей.
2. Первый поток выпаривают при температуре от 60 до 100 градусов, добавив в нее гипсовую затравку.
3. После разделения получается смесь из кристаллов хлорида натрия и частиц гипса, а также отфильтрованные примеси, которые отправляются на дальнейшую обработку.
4. Гипсо-солевую смесь формируют до состояния пульпы – вещества, где перемешаны твердые и жидкие частицы в более-менее равном соотношении. Ее направляют в отстойник-классификатор.
5. Пульпу отмывают во втором потоке необработанного раствора соли.
6. Из отстойника сливают гипсовые кристаллы, а оставшуюся поваренную соль в виде пульпы направляют на разделение кристаллов от влаги.
7. После разделения получается чистая поваренная соль, пригодная к употреблению в пищу.

В чренах

1. Раствор соли, охлажденный до температуры чуть меньше 15 градусов по Цельсию плавно нагревают до 60-70 градусов и сливают в выпарной чрен.
2. Уровень рассола в процессе выпаривания не должен превышать 18-20 сантиметров, поэтому надо контролировать его.
3. При температуре в 80 градусов сероводород и ряд других веществ превращается в газ и испаряется, а сульфат кальция выпадает в осадок.
4. Когда вода доходит до кипения, в осадок выпадают твердые примеси. Их и сульфат кальция удаляются гребками и скребками.
5. Поддерживайте температуру в чрене от 90 до 100 градусов по Цельсию. Если сделать температуру меньше (50-60 градусов), получится крупнокристаллическая соль. Спустя 6-8 часов прогревания кристаллизуется хлорид натрия.
6. Осадок в виде поваренной соли собирают скребками или щетками из проволоки через наклонный борт, а затем отправляют на отделение влаги. Это делается с помощью центрифугирования или в сушилке.
7. После каждого использования чрен надо оставлять на чистку от 7 до 12 суток, что является недостатком такого метода.

Заключение

Выпаривание соли – несложный процесс.Но он крайне важный и разнообразный.

Это делает его доступным в любых условиях и масштабах. Соль из воды выпаривают и в промышленности, и в лабораториях, и дома. Главное, соблюдать все шаги, описанные в несложной инструкции.

Интересное видео по теме:

Частые вопросы