海 洋中的化學資源有哪些
海洋無機資源的利用
海洋水體是地球上最大的連續礦體﹐覆蓋著地球表面的71％﹐總量約為1.413×10億噸。其中﹐水的儲量為1.318×10億噸左右﹐約為地球上總水量的97％﹔溶解的鹽類﹐平均濃度可達35000ppm﹐也就是說﹐每一立方公里的海水中﹐含有約3500萬噸無機鹽類物質。各種天然存在的元素﹐都已在海水中發現。經檢測並初步確定其主要溶存形式的元素﹐已超出80種﹐它們在海水中的總量非常巨大﹐即使是某些痕量元素﹐如鋰(0.17ppm)﹑銣(0.12ppm)﹑碘(0.06ppm)﹑鈾(0.003ppm)﹑鈷(0.0001ppm)等﹐在海水中的總藏量也都要分別以億噸﹑百億噸甚至千億噸計算(表1 1立方公里海水中47種元素的含量 )。
海水製鹽及鹵水綜合利用
目前海鹽的世界總年產量約5000萬噸﹐主要仍沿用鹽田法生產。中國沿海各省都產海鹽﹐1978年產量達1540萬噸﹐居世界首位。為了提高單位蒸發面積的蒸發效率﹐有的鹽場採用了枝條型或垂網型立體蒸發工藝。近些年來﹐有的沿海國家因地理﹑氣象等條件不適於鹽田法製鹽﹐研究發展了蒸餾法﹑電滲析法或冷凍法製鹽。
海水製鎂
海水中鎂的濃度僅次於氯和鈉﹐居第 3位。海洋水體中鎂的總藏量約1800億噸。從海水中製鎂時﹐先加鹼使海水中的鎂離子生成氫氧化鎂沉澱﹐後者經輕燒﹑成型﹑“死燒”﹐即成氧化鎂﹔欲製取金屬鎂時﹐可將氫氧化鎂加鹽酸轉變成氯化鎂後進行電解冶煉。
世界上鎂的年產量近60萬噸﹐大部分從海水製得﹐從海水中製取氧化鎂的生產能力已達到每年 257萬噸左右。
海水製溴
溴在海洋水體中的總藏量達95萬億噸﹐約佔地球上總貯溴量的99％。從海水中直接提溴﹐先後發展了 3溴苯胺法和空氣吹出法。後一種方法迭經改進﹐主要是在濃集步驟中以二氧化硫代替碳酸鈉﹐成為世界上從海水製溴的主要生產工藝。溴的世界年產量約20萬噸。
海洋淡水資源
海洋中最重要的資源﹐首先是水本身。近代人類活動的擴展﹐造成對可用水的需求量不斷增長。海水淡化是20世紀50年代迅速興起的一門應用科學﹐是海洋開發的重要部分﹐已經研究並發展起來的海水淡化方法﹐按其主要特點﹐可分為蒸發法﹑膜分離法和冷凍法3種類型。
海水提鈾
海水中鈾的濃度雖低﹐但它在海洋水體中的總藏量約45億噸﹐較陸地儲量多2000倍左右﹐是巨大的潛在核能資源。近20多年來﹐試用過水合氧化鈦﹑鹼式碳酸鋅﹑硫化鉛﹑黏土﹑泥炭﹑氟石﹑有機樹脂等鈾吸著劑和某些藻類即生物濃集劑。其中﹐以水合氧化鈦吸著劑為基礎的研究進展較快﹐每克鈦吸著劑平均可富集500～600微克鈾﹐接近陸地上某些貧礦的含鈾品位。在海水提鈾工作中﹐較重要的突破是應用了某些特異結構的樹脂和纖維物質作為海水提鈾的吸著劑﹔其捕鈾量甚至可達到陸地上某些富鈾礦的品位。有的國家已著手建立略具規模的海水提鈾實驗工廠。
海水提鉀
海水中鉀的總藏量達 500萬噸左右。早期比較著名的海水提鉀方法是二苦醯胺沉澱法。此法曾用於中間規模試產﹐但有一定缺點。1960年以來﹐各國多重視吸著法的研究﹐試用過天然及人工氟石﹑海綠石﹑蛭石﹑蒙脫石﹑磷酸氫鎂﹑磷酸氫鋯﹑磷酸氫鈦和有機高分子吸著劑等。
海水提碘
碘是應用已久的藥用元素和化工原料﹐又是近代用於人工降雨和火箭添加劑中不可缺少的物質。海水中碘的總藏量約 800億噸﹐但由於其濃度僅為痕量(0.06ppm)﹐因此﹐由海水直接提碘的研究﹐進展緩慢。1977年前後﹐中國學者試用過一種無機銀鹽型吸著劑﹐可同時富集海水中的碘和溴。
另外﹐還有用“液-固分配”的富集方法提取海水中的金和鋰的探索性工作。
單項提取微量元素的費用比較高。有的國家結合海水淡化﹐研究從濃鹽水綜合提取多種化學元素﹐以期充分利用物質和能量﹐達到降低成本的目的。
海水中含有約 200萬億噸重水﹐其中所含的氘﹐是一種有前途的熱核能資源。
總之﹐充分開發利用海洋化學能源﹐是海洋科學的一項重大的研究課題。
資料來源:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1406071709571
