化学与海洋资源开发

化学与海洋资源开发

化学在海洋资源开发中扮演着重要的角色。海洋拥有丰富的资源,包括但不限于石油、天然气、海洋矿产等。化学技术可以帮助我们有效地开发和利用这些宝贵的海洋资源,同时还能保护海洋环境。

一、海洋资源开发中的化学应用

1. 石油和天然气开采

海洋底部蕴藏着丰富的石油和天然气资源,而化学技术则在石油和天然气的开采过程中发挥着关键作用。例如,化学物质可以用于提高石油和天然气勘探的准确性和效率,帮助确定油气田的边界和储量。此外,化学技术还可以用于油气的提取和精炼过程,以提高产量和质量,并减少对环境的不良影响。

2. 海洋矿产资源开发

海洋中富含各种矿产资源,如铜、锌、镍、锰等。化学技术可以应用于海洋矿产的提取和分离过程。例如,化学试剂可以与矿石中的有用元素发生化学反应,从而实现矿物和废弃物的分离,提高矿产资源的回收率。此外,一些先进的化学方法也可以用于矿石中有害元素的去除,减少对环境的污染。

3. 海水淡化

海水淡化是一项重要的技术,可以解决淡水资源短缺的问题。化学膜技术可以应用于海水淡化设备中,通过反渗透膜将盐分从海水中去

除,从而得到淡水。化学膜的选择、制备和运用技术对于海水淡化过程的效率和成本具有重要影响。因此,化学在海水淡化领域具有巨大的潜力。

二、化学在海洋资源开发中的挑战和解决方案

1. 环境污染

海洋资源开发过程中,化学物质的使用可能会导致环境污染,对海洋生态系统产生不利影响。为了解决这个问题,需要在开发过程中采取环境友好型的化学物质和技术。例如,绿色化学合成方法可以最大程度地减少或避免对环境的污染。此外,严格的环境监测和合规操作也是保护海洋环境的重要手段。

2. 资源可持续性

海洋资源开发需要考虑资源的可持续性,以确保未来世代的需求能够得到满足。化学技术可以应用于资源的回收和再利用过程,以延长资源的使用寿命。例如,在废水处理过程中,化学方法可以用于有效地去除污染物,使废水能够得到再利用。

3. 反应条件的控制

海洋资源开发中常常需要进行化学反应,而海洋环境条件的特殊性会影响到反应的进行。因此,需要发展适应海洋环境的化学反应条件和方法。例如,在海洋中进行催化反应时,需要考虑到潮汐、温度和水深等因素,以确保反应的高效进行。

三、结语

化学在海洋资源开发中具有重要意义,既可以帮助我们开发和利用宝贵的海洋资源,又可以保护海洋环境。然而,化学在海洋资源开发中仍然面临一些挑战,例如环境污染和资源可持续性等问题。通过持续地研究和创新,我们可以克服这些挑战,实现可持续发展,并为未来的海洋资源开发做出贡献。

毕业论文—海洋资源的开发和利用及海洋环境保护

毕业论文—海洋资源的开发和利用及海洋环境保护第13讲海洋资源的开发和利用及海洋环境保护 [考纲要求] (1)海洋开发:海洋资源的主要类型及其开发利用现状与前景。海洋空间的重要性、开发利用现状与前景。中国邻近海域,主要渔场和海洋水产,主要盐场。 (2)海洋环境保护。主要的海洋环境问题。保护海洋环境的主要措施。 [知识讲解] 一、海洋资源的开发利用 1(海洋资源类型 (1)化学资源:我国海盐产量世界首位。 天津、河北境内的长芦盐场有平坦的海滩和利于蒸发的天气(春季),是我国最大盐场。附近的化工厂的原料之一。 台湾布袋盐场:北回归线附近,副热带高压控制,气流下沉,加之位于台湾山脉的背风坡,故降水少,多晴天,气温高,有利于蒸发;台西平原地势平坦,有利于晒盐。 海南岛莺歌海盐场:热带、地势、背风坡。 (2)生物资源:鱼、虾、贝、藻等,捕捞活动从近海扩展到世界各个海域 大陆架海底:石油、天然气、煤、硫、磷等 (3)矿产资源近岸带的滨海砂矿:砂、贝壳等建筑材料和金属矿产 海盆:深海锰结核,是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源 我国渤海、黄海的全部、东海的大部分、南海的一部分为大陆架。 亚洲东部岛弧链东侧多深海沟:亚欧板块与太平洋板块碰撞形成。

(4)海洋能源:巨大、可再生、清洁;能量密度小,需采用特殊的转换装置。具有商 业开发价值的潮汐发电和波浪发电,但也投资较大,效益不高 2(海洋渔业生产 大陆架海域:阳光集中,生物光合作用强,人海河流带来丰富的营养盐类, 饵料丰富,底部沉积着大陆带来的泥沙,有利于鱼类产卵发育。 渔业资源分布温带海区:季节变化显著,冬季上泛的底部海水有丰富的营养盐类 寒暖流交汇海区或冷海水上泛区饵料比较丰富,冷水性与暖水性鱼类在 寒暖流交汇处集聚。 主要渔业国:中、日,鱼产品消费量高,市场需求大;日本可耕地有限,人口密度高,海 产消费多;我国东海素有“天然鱼仓”之称,舟山渔场全国最大。 鱼汛:舟山渔场冬季带鱼汛,渤海渔场秋季对虾汛。 3(海洋油气开发:一项高投资、高技术难度、高风险工程,国际合作和工程招标是可行方式 勘探:利用地震波方法寻找,通过海上钻井估计矿藏类型和分布,分析是否具有开发价值海上钻井平台——新加坡。 开发:开始于20世纪初,经历从近海到远海、从浅海到深海过程。钻井平台是勘探和开采的基地。 输送:油气田离炼油厂都较远,通过船舶或输油管道输送 1 4(海洋空间利用(海上、海中、海底三部分)

化学技术在海洋资源开发中的应用指南

化学技术在海洋资源开发中的应用指南 随着全球人口的不断增长和能源的短缺,海洋资源的开发利用逐渐成为解决能 源和粮食问题的重要途径之一。而化学技术作为一种重要的技术手段,在海洋资源开发中发挥着不可或缺的作用。本文将探讨化学技术在海洋资源开发中的应用指南。 一、海水淡化技术的发展及应用 海水淡化是利用化学技术将海水中的盐分去除,使其成为可供人们生活和工业 用水的淡水。传统的海水淡化技术主要包括蒸发法和逆渗透法。随着化学技术的发展和创新,新型的海水淡化技术也应运而生,如压力辅助逆渗透、电渗析等技术。这些技术不仅能够提高海水淡化的效率,降低能耗,还可以减轻对环境的影响。海水淡化技术的发展将为海洋资源开发提供可靠的淡水供应,促进海洋资源的开发利用。 二、海洋废水处理技术的创新与应用 随着海洋开发的不断推进,海洋废水的处理成为亟待解决的问题。化学技术在 海洋废水处理中起到了关键作用。例如,化学沉淀技术通过加入适当的化学药剂,使废水中的污染物发生沉淀,达到净化废水的效果。化学氧化技术则通过氧化剂的作用将有机物质氧化分解为无害的物质。这些化学处理技术不仅可以有效降低废水对海洋生态系统的影响,还能有效回收废水中的资源,实现资源的循环利用。 三、海洋能源的开发利用 海洋是一座巨大的能源宝库。化学技术在海洋能源的开发利用中发挥着重要作用。例如,海洋热能利用利用海水中的温差进行能量转换,可以为城市供暖和发电提供可持续的能源。化学反应器的使用可以将海洋生物质转化为可燃气体,如甲烷,为能源供给提供一种新途径。此外,利用化学技术可以开发利用海洋潮汐、波浪和海流等能源,实现对海洋能源的高效利用。

四、海洋资源的化学提取与分离技术 海洋资源的化学提取与分离是指利用化学技术从海水、海洋生物和海底矿产中提取和分离所需的有用物质。例如,海洋中富含丰富的天然气水合物,利用化学提取技术可以有效地将天然气从水合物中分离出来。此外,化学技术还可以用于海洋生物活性成分的提取与纯化,例如海洋植物中的抗氧化物质、海洋动物中的生物活性肽等。这些海洋资源的提取与分离技术的发展,不仅可以满足人们对各种资源的需求,还可以推动海洋资源的可持续开发。 总结: 化学技术在海洋资源开发中具有重要的应用前景和广阔的市场空间。海水淡化技术的发展为海洋资源的可持续开发提供了坚实的基础,海洋废水处理技术的创新可以减轻海洋生态环境的压力,海洋能源的开发利用可以为能源短缺问题找到解决途径,海洋资源的化学提取与分离技术则为各种资源的高效利用打开了一扇大门。通过不断创新和发展,化学技术将为人们开发海洋资源提供更多的可能性和机会,同时也需要注意化学技术的环境友好性和可持续性,确保海洋资源开发的可持续发展。

海洋资源化学

海洋资源化学 姓名:郭荣 学号:S150********

摘要 本文主要介绍了海洋资源和海洋资源化学,及其分类和发展史。着重介绍了海洋资源化学的海水中几种重要的化学元素的提取。另外,对于海洋中各类生物的药用价值也做了深刻的研究。 关键词:海洋资源化学药用价值

1.海洋资源及海洋资源化学 1.1海洋资源 海洋是一切生命的摇篮和资源的宝库,也被认为是人类社会最后的开辟疆域。地球表面的总面积约5. 1亿平方千米, 其中海洋面积为3. 6亿平方千米,占地球表面总面积的71%。世界海洋的水量比高于海平面的陆地的体积大14倍,约13. 7亿立方千米。海洋矿产资源总量约有6 000亿吨, 其中石油贮藏量约1350亿吨,天然气约140万亿立方米。海洋能约70亿千瓦,是目前全世界发电量的十几倍。海洋动物的生产力有562亿吨,每年捕捞量可达6亿吨。 海洋资源是海洋中所蕴藏的各种物质资源的总称,通常指在海洋内外应力的作用下形成并分布在海洋地理区域内的、可供人类开发利用的自然资源。海洋资源是海洋的主体——海水、海底与海面有密切关系的一种资源。通常所说的海洋资源常常是从狭义上讲的。它是指能在海水中生存的生物(包括人工养殖);溶解于海水中的化学元素和淡水;海水运动,如波浪、潮汐、潮流等所产生的能量;海水中贮存的热量;深海底所蕴藏的资源,特别是海底各种固态矿物,如锰结核;在深层海水中所形成的压力差及海水与淡水之间所具有的浓度差等等。总之,海洋资源指的是与海水水体及海底、海面本身有着直接关系的物质和能量。 1.2海洋资源化学 由于海洋资源化学是一门新兴学科,故对其定义还没有一个完整的、统一的表述,但其基本含义相近。周仲怀认为,海洋资源化学是运用化学、物理和生物的基本原理研究水圈、生物圈和沉积圈中作为资源元素开发利用中的有关问题,即化学资源的分布、分离、富集(或浓缩)、提取方法和技术以及与之有关在开发利用中的物理化学性质等问题。 海洋资源化学从广义上说,包括海洋中所有化学资源的提取和开发利用,这是一门应用性较强的基础性学科。 海洋资源化学研究的目的是化学资源的开发利用。为此,首先要了解化学资源的储量,有无开发价值。接着需要研究具有开发价值的资源元素的提取方法和技术,根据化学、物理和生物原理进行分离、富集(或浓缩) 和纯化等试验。还引入和发展了一些新方法,如在富集海水中的微量元素时使用的气泡分离或泡沫分离和异相电解等方法。化学资源的提取,几十年来是采用单一的提取技术,即采用一种技术一次提取一种元素。目前采用的综合提取技术,是用一种技术提取不同元素的多种化合物,或者是用一种技术提取同一元素的几种不同的化合物,这种综合提取技术虽处在发展过程中,但它有利于多种化学资源的综合利用。 1.3我国海洋资源开发进入新阶段 我国海洋资源十分丰富,有漫长的海岸线,美丽的海岛,丰富渔业资源,储量惊人的海洋矿产资源,可以毫不夸张地说,海洋中几乎有陆地上有的各种资源,而且还有陆地上没有的一些资源。以石油、天然气为例,据估计,世界石油极限储量1万亿吨,可采储量3000亿吨,其中海底石油1350亿吨;世界天然气储量255~280亿立方米,海洋储量占140亿立方米。上世纪末,海洋石油年产量达30亿吨,占世界石油总的50%。我国在临近各海域油气储藏量约40~50亿吨。由于发现丰富的海洋油气资源,我国有可能成为世界五大石油生产国之一。2007

化学与海洋科学的应用

化学与海洋科学的应用 化学和海洋科学是两个独立而又密切相关的领域,它们的结合为我 们带来了许多有益的应用。本文将探讨化学在海洋科学中的应用,以 及这些应用对我们的社会和环境所带来的影响。 一、海洋污染与化学分析 海洋是地球上最大的生态系统之一,然而近年来,由于工业化和人 类活动的增加,海洋遭受了严重的污染。化学分析技术在海洋科学中 的应用至关重要,它可以帮助科学家们检测和监测海洋中的污染物质。 化学分析可以帮助我们确定海洋污染源的类型和程度,以制定相应 的保护措施。通过分析海水和海洋生物中的重金属、有机物和其他污 染物质的含量,我们可以评估海洋生态系统的健康状况,并提出改善 海洋环境的建议。 二、海洋资源开发与化学技术 海洋是一个巨大的资源宝库,拥有丰富的矿产、能源和生物资源。 而化学技术的应用为海洋资源的开发和利用提供了重要的手段。 海洋矿产资源的开发需要采用化学技术,例如利用化学提取技术从 海底沉积物中提取金属矿物,如铜、铝等。海洋能源资源的开发也需 要借助化学技术,例如利用化学反应制取氢气作为可再生能源。

此外,海洋中的生物资源对于医药、食品和化妆品等行业也具有巨大的潜力。化学技术的应用可以帮助提取、分离和利用海洋生物中的活性物质,从而开发出更多高效、环保的商品。 三、海洋环境保护与化学方法 随着对海洋污染的认识不断增加,海洋环境保护成为全球关注的焦点。在海洋环境保护中,化学方法也发挥了重要作用。 化学方法可以用于处理海洋垃圾和废水,例如利用化学试剂将海洋中的有害物质转化为无害物质,或者利用化学反应将废弃物质进行分解和降解,从而减少对海洋生态系统的损害。 此外,化学技术还可以研发出更环保的海洋清洁剂和防污涂料,以减少船舶和海上设施对海洋的污染。 四、海洋气候研究与化学模拟 海洋扮演着地球气候系统中至关重要的角色,化学模拟技术可以帮助科学家们更好地理解和预测海洋气候变化。 通过对海洋中的化学元素、离子和物质的测量和分析,化学模拟技术可以还原海洋中的各种生物和非生物过程,从而揭示海洋与气候之间的复杂相互作用。 化学模拟技术还可以帮助科学家们评估气候变化对海洋生态系统的影响,并提出相应的适应和应对策略。 结语:

海洋化学资源知识点+精准训练

第三单元海水中的化学 第一节海洋化学资源 知识点一海水中的物质 1.海水中的盐:盐在海水中以离子的形式存在,其中含量较多的阳离子有、、Ca2+、K+等,含量较多的阴离子有、等。 2.海水制镁: 流程相应的化学方程式、反应类型 ①() ②() ③() 知识点二海底矿物 1.海底矿产资源: (1)常规化石燃料:海底蕴藏着大量的、、等化石燃料。 (2)天然气水合物:它是由天然气和水在、的条件下形成的冰状固体,因其极易燃烧,又称为“”。由于燃烧后不产生任何残渣或废气,故属于能源。 (3)多金属结核:也称,含有、、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素,是。 2.保护海洋资源:世界各国采取了多种措施保护海洋资源,如、、、等。知识点三海水淡化 1.海水淡化主要方法是和,膜法又称,热法中较为常用的是 和。 2.海水淡化的检验方法。对应训练: 一、单选题 1.海洋是人类宝贵的自然资源。下列说法错误的是 A. 海水淡化--利用物质的溶解度不同进行蒸馏分离 B. 海水晒盐--利用太阳能和风能蒸发水分得到粗盐 C. 海水制镁--利用碱将镁元素富集,提纯后电解 D. 海水“制碱”--利用氨碱法以食盐等原料制取纯碱 2.实验室用如图所示的装置蒸馏海水,下列说法正确的是( ) A. 蒸馏烧瓶中加入瓷片的作用是防止暴沸 B. 实验时冷却水应从a进入,从b流出 C. 锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液 D. 该装置不需要石棉网

3.海水中镁元素的总储量约为2.1x1015T,可用于生产金属镁,目前世界生产的镁60%来自海水。利用海水提取镁的工业流程如图所示。下列说法错误的是( ) A. 沉淀槽中总的化学方程式为: B. 在上述流程中,元素的化合价均没有发生变化 C. 反应器中发生的化学反应类型为中和反应 D. 由贝壳制取生石灰的反应条件是高温 4.规范的实验操作是实验成功的关键.下列实验操作错误的是( ) A. 过滤 B. 溶解 C. 取固体药品 D. 蒸发 5.下列方法不能淡化海水的是( ) A. 多级闪急蒸馏 B. 使海水结冰脱盐 C. 加热蒸馏 D. 过滤 6.下列图示正确的是为( ) A. 化学反应分类 B. 物质分类 C. 海洋元素含量 D. 钙三角 7.海水淡化一直是重要的研究课题,膜技术的引入使研究有了突破性进展。如图对酯酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列说法正确的是( ) A. 在未加压的情况下,也可使淡水量增加 B. 持续 C. a口增大压强更有利于得到更多的淡水 D. 加压排出液蒸发掉水后可得到纯净的氯化钠 后a口排出液中离子的种类不变 8.下列关于海水制镁的有关说法,正确的是( )

化学与海洋科学

化学与海洋科学 化学与海洋科学是两个独立但又有着紧密联系的学科领域。化学关注物质的组成、性质和变化,而海洋科学则研究海洋环境、生物和地质过程。这两个学科相互交叉,共同促进了我们对海洋的深入认识和保护。 一、化学在海洋科学中的应用 1. 海水成分分析 海洋是一个巨大而复杂的化学系统,而化学分析提供了研究海洋的关键信息。通过对海水中溶解物质的分析,我们可以了解海洋的营养物质循环、盐度、酸碱度等参数,从而对海洋环境提供科学依据。 2. 水质监测 化学技术在海洋水质监测中起着重要作用。通过检测海洋中的污染物质,如重金属、有机污染物等,我们可以评估海洋生态系统的健康状况,并采取相应的措施进行保护和治理。 3. 海洋生物化学 海洋中存在着丰富的生物活动,而这些生物活动与化学过程密切相关。例如,海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳,调节大气中的温室效应。同时,浮游植物的生物化学反应也会影响海洋的营养物质循环和气候变化。 二、海洋科学对化学的影响

1. 海洋资源开发 海洋中蕴含着丰富的矿产资源,如油气、金属矿物等。而这些资源 的开发需要化学技术的支持。化学方法可以提取和分离海洋中的有用 物质,从而促进海洋资源的可持续利用。 2. 海洋生物技术 许多海洋生物具有独特的化学成分和生物活性分子,这些物质对于 药物开发和生物技术具有重要应用价值。通过研究海洋生物的化学成 分和生物活性,我们可以开发出新型药物、生物材料和环境保护技术。 3. 气候变化研究 海洋是地球上最大的碳储库之一,对全球气候具有重要影响。化学 分析可以帮助我们了解海洋中的碳循环、气候变化机制等关键问题, 为气候预测和应对气候变化提供科学依据。 三、化学与海洋科学的未来发展 化学和海洋科学作为学科交叉领域,将继续深化合作,推动海洋科 学的发展。未来,我们可以期待以下发展方向: 1. 创新分析技术 随着化学分析技术的不断发展,我们将能够更准确、高效地监测和 分析海洋中的物质组分。新的分析方法和仪器的引入将加速海洋科学 的研究进程。 2. 可持续海洋利用

海洋化学就业前景

海洋化学就业前景 海洋化学是一个与地球上的海洋有关的学科领域,涉及海洋中的化学过程、元素循环、生物地球化学等方面的研究。随着人们对海洋资源的需求和关注度的提高,海洋化学专业的就业前景也日益明朗。下面将从研究领域和就业方向两个方面具体介绍海洋化学的就业前景。 首先,海洋化学的研究领域非常广泛,学习海洋化学的毕业生可以在多个研究领域内找到就业机会。例如,他们可以在国家海洋局、环境保护机构和相关研究院所等单位从事海洋环境监测和污染控制等工作。这些单位对海洋化学专业的毕业生有很高的需求,他们可以利用自己的知识和技能为环境保护和海洋科学研究做出贡献。 其次,海洋化学专业的毕业生还可以从事海洋石油、海洋矿产、海洋新能源等领域的工作。随着能源需求的增加和传统能源的枯竭,人们对海洋中的能源资源的研究和开发越来越重视。海洋化学专业的毕业生在这些领域具有独特的优势,他们可以通过研究和开发新型燃料、海底油田勘探等工作为海洋资源的开发做出贡献。 此外,海洋化学专业的毕业生还可以在食品工业、药品开发、海洋工程等领域从事相关工作。海洋食品和药品等领域的发展需要大量的科学家和研究人员,而海洋化学专业的毕业生正具备这些领域所需的知识和技能。他们可以通过开发海洋食品添加剂、海洋药物等方式为这些领域的发展提供支持。

总的来说,海洋化学专业的就业前景非常广阔。毕业生可以选择从事环境监测、海洋能源开发、海洋资源利用等领域的工作。在海洋化学专业就业的过程中,毕业生还可以继续深化自己的学术研究,提高自己的专业素质,为海洋科学和环境保护事业做出更多的贡献。然而,要想在海洋化学领域找到理想的工作,毕业生需要具备良好的科学素养、较高的专业水平以及扎实的实践能力。只有不断提升自己的知识和技能,才能在竞争激烈的就业市场中脱颖而出。

高一化学《海水资源的开发利用》知识点归纳——典例解析

海水资源的开发利用 【学习目标】 1、了解海水资源及其开发利用的主要方法; 2、掌握从海水中提取溴和碘的化学反应原理和实验方法; 3、认识开发利用海水资源所带来的环境问题和预防措施||。 【要点梳理】 要点一、海水的淡化 水是生命之源||,世界上缺水的地区越来越多||,水荒目前已成为世界性的问题||,是制约社会进步和经济发展的瓶颈||。海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径||。 海水利用包括海水直接利用、海水淡化和海水综合利用||,以及海水农业等||。 海水淡化是海水利用的重点||。 要点诠释: 海水淡化的方法主要有: (1)蒸馏法:把海水烧到沸腾||,水蒸发为蒸汽||,盐留在锅底||,蒸汽冷凝为蒸馏水||,即是淡水||。这种古老的海水淡化方法||,消耗大量能源||,产生大量锅垢||,很难大量生产淡水||。现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春||。水在常规气压下||,加热到100℃才沸腾成为蒸汽||。如果使适当加温的海水进入真空或接近真空的蒸馏室||,便会在瞬间急速蒸发为蒸汽||。利用这一原理||,做成多级闪急蒸馏海水淡化装置||。此种淡化装置可以造得比较大||,真空蒸发室可以造得比较多||,连接起来||,成为大型海水淡化工厂||。这种淡化工厂||,可以与热电厂建在一起||,利用热电厂的余热加热海水||。水电联产||,可以大大降低生产成本||。现行大型海水淡化厂||,大多采用此法||。如果太阳能蒸发淡化法能够投入实用||,古老的蒸馏淡化技术又会上一个节能的新台阶||。 海水蒸馏原理示意图 (2)电渗析法:使用一种特别制造的薄膜来实现||。在电力作用下||,海水中盐类的阳离子穿过阳膜跑向阴极方向||,不能穿过阴膜而留下来;阴离子穿过阴膜跑向阳极方向||,不能穿过阳膜而留下来||。这样||,盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水||,而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水||。 (3)反渗透法:使用的薄膜叫“半透膜”||,半透膜的性能是只让淡水通过||,不让盐分通过||。如果不施加压力||,用这种膜隔开咸水和淡水||,淡水就自动地往咸水那边渗透||。我们通过高压泵||,对海水施加压力||,海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了||,因此叫做反渗透||。 (4)冷冻法:即冷冻海水使之结冰||,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去||。这种方法具有难以克服的弊端||,需要消耗许多能源||,但得到的淡水味道却不佳||,难以使用||。 此外||,离子交换法、太阳能法、压气蒸馏法、流通电容吸附法、露点蒸发法等也是正在发展中的海水淡化技术||。 要点二、从海水中提取溴 在海水中||,溴总是以溴化镁和溴化钠的形式存在||。提取溴的方法常用空气吹出法||,即首先浓缩海水||,使溴盐富集;加酸使海水酸化(调节化学平衡||,防止氯的各价酸生成)||,通入氯气||,溴离子被氧化成单质溴;使溴蒸汽和SO2、水蒸汽反应产生HBr;再把HBr用氯气氧化得到Br2||。主要反应方程式如下:Cl2 + 2Br-=Br2 + 2Cl- Br2 + SO2 + 2H2O=2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2=2HCl+ Br2 要点三、从海水中提取碘 直接从海水中提取碘||,利用晒盐后的卤水也可制取碘||,所采用的方法有活性炭吸附法、淀粉吸附法、硝酸银或硫酸铜沉淀法、离子交换树脂法等||。某些海藻具有吸附碘的能力||,如干海带中碘的含量一般为0.3%~0.5%||,比海水中碘的浓度高10万倍||。从海带中提取碘的实验流程如下: 涉及到的主要反应方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 要点四、从海水中提取镁 镁在海水中的含量仅次于氯和钠||,总储量约为1.8×1015吨||,主要以氯化镁和硫酸镁的形式存在||。从海水

海洋化学的开发利用

海洋化学的开发利用 研究从海洋水体、海洋生物体和海洋沉积层中开发利用化学资源中的化学问题的学科,是海洋化学的一个分支;当前的研究主要集中在两个方面:①从海水中直接提取稀缺的元素、化合物和核能物质,②从海洋生物体中提取具有生理活性的天然有机物; 发展简史人类从海水中获取食盐的工艺,可追溯到新石器时代;中国海水制盐历史悠久,从福建省出土的古物熬盐工具证明,早在仰韶时期约公元前第3纪,当地已用海水煮盐;春秋时期,管仲为齐国的丞相时,专设盐官管理盐务;据天津府志记载,到了汉代,塘沽一带的制盐实况是:“近海之区,预掘土沟,以待海潮浸入,注满晒之;”在宁河乡土志中,也有“用八尊风车,将潮水车入沟内,使之入池,曝晒即成盐”的记载; 利用太阳能对海水进行浅池蒸发制盐,是人类实现的第一个物理化学过程;海盐的生产,导致了近代氯碱化学工业的建立,诸如氯气、盐酸、烧碱、纯碱等基本化工原料,都是首先从海盐出发制备而且达到了工业生产规模的; 从19世纪中期到20世纪20年代,出现了盐田卤水综合利用的化学流程和工艺,制得泻盐、芒硝、氯化钾、氯化镁、溴等多种产品;虽然盐田卤水的数量有限,分散而难于集中,不利于发展生产,但在这些经典工作中,比较系统地研究了

盐类的溶解和结晶过程的平衡条件,指导了各种产品的分离;1930年前后,重点研究直接从海水中提取化学物质的问题,研究并发展了海水提溴的空气吹出法和海水提镁的化学沉淀法,分别建立了海水制溴和海水制镁的工业;1935年,进行过用二苦酰胺法从海水中提钾的实验;1952年后,海水淡化技术已得到广泛的应用;从60年代以来,在资源化学的研究中引入了一些精密度较高的分析方法、富集和分离的新技术,这时,液-固分配理论和方法,也被引用到海水微量元素的开发研究中来;为了从海洋中寻求新的药物资源,海洋天然有机物资的开发研究,也较迅速地发展起来; 海洋无机资源的利用海洋水体是地球上最大的连续矿体,覆盖着地球表面的71%,总量约为×109亿吨;其中,水的储量为×109亿吨左右,约为地球上总水量的97%;溶解的盐类,平均浓度可达35000ppm,也就是说,每一立方公里的海水中,含有约3500万吨无机盐类物质;各种天然存在的元素,都已在海水中发现;经检测并初步确定其主要溶存形式的元素,已超出80种,它们在海水中的总量非常巨大,即使是某些痕量元素,如锂、铷、碘、铀、钴等,在海水中的总藏量也都要分别以亿吨、百亿吨甚至千亿吨计算表1; 海水制盐及卤水综合利用目前海盐的世界总年产量约5000万吨,主要仍沿用盐田法生产;中国沿海各省都产海盐,1978年产量达1540万吨,居世界首位;为了提高单位蒸发

海洋资源开发的利与弊

海洋资源开发的利与弊 浙江海洋学院B10物理班赵伟 在当今全世界粮食、资源、能源短缺与人口迅速增长的矛盾越来越突出的情况下,开发利用海洋中丰富的资源,将有助于缓解这些矛盾。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有化学资源、生物资源、矿产资源和能源四类。下面我将对以上资源一一进行说明。 首先是化学资源。海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。 其次是生物资源。海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。 第三是矿产资源。在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源。 最后是能源。海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。 占地球表面积十分之七的海洋不仅有大量的资源,更是生态系统的重要组成部分,在环境平衡中起着重要的作用。人类的发展依赖于海洋,但是如今海洋破坏日益严重,海洋生态也失去了平衡,使得人类反遭其害。下面我就来探讨一下,人类应该开发海洋还是应该限制开发海洋。 有些人认为,人类应该大力发展海洋资源。在他们看来,现在已经进入了二十一世纪,二十一世纪是海洋的世纪。海洋有有大量的资源,而人类的发展正好迫切的需要这些资源,所以他们认为人类应该大力开发海洋资源。而且还振振有词地提出了下面几点理由: 第一、大力开发海洋资源有其合理性。问题的关键应该是倡导一种积极的意识,倡导人类转变传统观念,树立新的合理大力开发海洋资源的意识,大力开发海洋资源不是孤立、无序、盲动的开发与掠夺,而是研究、开采、保护以及综合利用的创造性活动是一项系统性工程。 第二、大量开发海洋资源有其必要性。随着人口的膨胀,陆地资源有限,日益捉襟见肘,出现了资源的短缺,能源危机等一系列的问题,而对能源丰富的海洋开发却因深海、远海的开发不足等原因,目前仍处于初级、低级水平,因此我们应该大力开发海洋资源,缓解陆地压力。获得丰富的生存资源,让人类的生活和可持续发展问题。 第三、大力开发海洋资源有其可能性,有了在陆地资源开发的经验教训,以

海洋资源的开发与有效利用

海洋资源的开发与有效利用 海洋是地球上覆盖面积最大的自然资源,其水体、能源、矿物和生物等各个方 面的资源潜力巨大。海洋资源的开发和利用有助于不断提高人们的生活水平和经济发展水平,是人类社会发展进步的重要方面。 一、海洋资源的种类与分布 海洋资源包括了海洋生物、海洋矿产、海洋能源和海水等,其中海洋生物是最 为丰富的一种资源,包括了无数种类的海洋生物,如鱼类、贝类、海藻等;海洋矿产则指的是海底矿物资源,比如铜、铝、锌、磷等;海洋能源主要涵盖了波浪能、潮汐能、海流能以及洋流能等。海水则是人类赖以生存的一种资源,除了可以产生淡水之外,海水还可以产生盐、石油等其他物质。 这些资源分布极为广泛,不过由于海洋环境的差异,各种资源分布的稀疏程度 也都不尽相同。例如,有些地区的海洋生物资源丰富,而其他地区则主要是矿物或者能源资源丰富,而这些差异化分布的地区显然将对该地区的经济发展和社会进步产生相应的影响。 二、海洋资源的利用问题 随着人口的不断增长以及人们生活方式的改变,对海洋资源的需求也与日俱增,但是受限于技术手段和治理措施的限制,海洋资源的利用成本仍然较高,效率也不是很高。此外,开采海洋资源可能会对生态环境造成不良影响。比如,在海洋生物资源开发中,存在对海洋生物生态破坏、捕捞方式不合理等问题,同时因海洋生态环境的变化,生物资源数量也可能出现极大的变化。 在海洋矿产开采方面,则需要解决深海环境下的探测、采集和运输等技术难题,同时也需要考虑开采行为所带来的对生态环境的影响以及对深海生态系统的影响。在利用海洋能源方面,需要解决如何汇集和利用海洋中随时分布的直接能源等多个难点问题。

三、海洋资源的可持续利用 为了有效地利用海洋资源,必须采取可持续利用的方式,而这需要一系列的政 策措施在实践当中的推进。可持续利用的方式包括减少自然资源的浪费、从源头上解决污染问题、加强海洋环保工作等方面。 例如,减少海洋生物资源的浪费,可以通过合理的渔业管理和规范的捕捞方式 来实现;解决海洋能源利用过程中的污染问题,可以通过减少废弃物挥发物的排放、加强对船舶和渔业设备的环保规范等方式来达成。 同时,海洋环保也是可持续利用的重要措施之一,包括对污染的整治,加强生 态环境保护,防止环境污染等等。 而对于开采海洋矿产资源或者海洋能源资源的情况,也应该制定相应的政策来 确保环保,例如较为典型的策略有确保海底矿物资源不会对生态造成影响的措施、减少到外拉石油和气体开采带来的海水污染、减小海洋沉积物电导率带来的酸性污染等。 四、结论 海洋资源的开发和利用可以为人类社会带来巨大的经济和社会效益,但是这应 该在可持续利用的基础上,通过政策手段来保证对海洋环境的保护和改善。虽然目前的技术水平仍有限,但是相信随着科技的不断进步和管理理念的不断升级,海洋资源开发和利用的效率和效益将会越来越高,为社会发展带来更多的可能性。

海洋化学工程中的资源开发与利用研究

海洋化学工程中的资源开发与利用研究摘要: 本论文旨在研究海洋化学工程中的资源开发与利用。通过对海洋资源开发的 背景和重要性进行介绍,探讨了当前海洋资源的开发与利用面临的挑战和机遇。 主要围绕资源开发的技术与方法、环境保护和可持续发展等方面展开讨论。论文 的研究结果表明,海洋化学工程在资源开发与利用方面具有巨大潜力和重要意义。 关键词:海洋化学工程、资源开发、利用、技术、环境保护、可持续发展 引言: 海洋是地球上最大的生态系统,蕴含了丰富的资源。随着人口的增长和经济 的发展,对能源、矿产和食品等资源的需求不断增加。因此,海洋资源的开发与 利用成为了重要的研究领域。海洋化学工程作为一门交叉学科,涉及了物理、化 学和工程等多个领域的知识,为海洋资源开发与利用提供了关键的技术和方法。 1资源开发的背景和重要性 1.1 海洋资源的种类和丰富性: 海洋是一个宝贵的资源库,拥有多种类型的资源。以下是一些主要的海洋资 源种类:海洋能源资源:包括潮汐能、浪能、温差能和海洋热能等。这些能源来 源广泛、可再生,具有巨大的开发潜力。海底矿产资源:海底富集了丰富的矿产 资源,如铜、锌、铅、锡、镍、钴和稀土等。这些矿产资源的开发对于满足工业 生产和科技发展需求至关重要。海洋生物资源:海洋中富含各种珍贵的生物资源,包括食用鱼类、贝类、海藻和微生物等。这些资源在食品供应、医药和生物技术 等领域具有重要的应用价值。海洋生态系统:海洋生态系统包括珊瑚礁、海草床、湿地和海洋保护区等,这些生态系统对维持生物多样性和生态平衡至关重要。 1.2 资源开发的需求和挑战:

海洋资源开发面临着一系列的需求和挑战。需求方面,随着全球人口的不断 增长和经济的迅速发展,对能源、矿产和食品等资源的需求不断增加。海洋资源 的开发能够满足人类对这些资源的需求,并推动经济的可持续发展。然而,资源 开发也面临着一些挑战。首先,海洋资源的开发技术复杂,需要掌握专业的工程 和科学知识。同时,开发海洋资源需要投入大量的资金和人力资源,并且存在一 定的风险。另外,环境保护也是资源开发面临的重要挑战。不合理的开发方式可 能对海洋生态系统造成破坏,对生物多样性和海洋生态平衡产生负面影响。因此,在资源开发过程中,要注重环境保护和可持续发展原则的应用,采取合适的技术 和措施,确保开发活动对海洋生态环境的影响降到最低。此外,国际合作和政策 框架的建立也是资源开发的重要问题。合作能够促进共享资源和经验,共同应对 资源开发所面临的挑战。因此,为了实现资源的可持续开发与利用,我们需要积 极应对这些挑战,注重科学研究、合理规划和有效管理,以保护海洋生态环境, 实现资源的持续利用和人类社会的可持续发展。 2资源开发的技术与方法 2.1 海底矿产资源开发技术: 海底矿产资源开发技术主要包括以下几个方面:海底勘探技术:通过声学、 磁力学和地球物理学等方法对海底进行勘探,确定矿产资源的分布、储量和品质。 采矿设备和工艺:开发适用于海底环境的采矿设备和工艺,包括矿石的采集、输送、分离、浓缩和提炼等过程。海底工程技术:设计和建造适用于海底环境的 工程设施,如海底管道、海底隧道等,以支持矿产资源开发和运输。 环境保护技术:采用环保措施,减少矿产资源开发对海洋生态环境的影响, 包括废水处理、废弃物处理和生态恢复等技术。 2.2 海洋能源开发技术: 海洋能源开发技术主要涉及以下几个方面: 潮汐能发电技术:利用潮汐潮水的涨落,通过建设潮汐发电站,将潮汐能转 化为电能。海洋风能技术:利用海上的风力资源,建设海上风电场,通过风力发

海洋化学资源与海洋工程技术解析海洋化学物质在工程领域的应用

海洋化学资源与海洋工程技术解析海洋化学 物质在工程领域的应用 随着社会经济的发展和全球资源的逐渐减少,人类开始关注和利用 海洋化学资源。海洋化学资源包括海洋化学物质和海洋中的无机盐、 海洋化学元素、有机化合物等。这些资源具有巨大的潜力和广阔的应 用前景,尤其是在海洋工程技术领域。本文将对海洋化学资源与海洋 工程技术的应用进行解析,并探讨其在海洋工程领域中的具体应用。 一、海洋化学资源与海洋工程技术的关系 海洋化学资源是指海洋中与化学有关的物质,主要包括海水中的 无机盐和有机物质、海底沉积物中的有机质、海洋生物中的化学物质等。而海洋工程技术则是通过运用工程技术手段,对海洋资源进行勘探、开发、利用和保护的一门综合性学科。海洋化学资源是海洋工程 技术的重要组成部分,二者紧密相连、相互依存。只有深入了解和利 用海洋化学资源,才能在海洋工程技术领域中取得更好的成果。 二、海洋化学物质在海洋工程领域中的应用案例 1. 防腐蚀材料的研发:海洋结构物常受到海洋环境的侵蚀,如海 水中的氯离子会引起金属结构的腐蚀。通过研究和应用海洋化学物质,可以开发出具有良好防腐蚀性能的材料,延长海洋结构物的使用寿命。 2. 水下维修技术的开发:水下维修是海洋工程技术中的重要环节。海洋化学物质的应用在水下维修中起到了关键作用,如利用氧化还原 反应,快速修复受损的海底管道,提高水下维修的效率和可行性。

3. 海洋能源的开发利用:海洋中蕴藏着丰富的能源资源,如海洋 风能、潮汐能、温差能等。而海洋化学物质的应用可以提高海洋能源 的开发效率,降低生产成本,实现可持续发展。 4. 海洋环境修复技术:海洋环境受到人类活动和自然因素的影响,出现了一系列的环境问题。利用海洋化学物质,可以开发出一些环境 修复剂,用于处理海洋酸化、油污染等问题,保护海洋生态环境,维 护人类和生物的共同家园。 5. 海洋药物研究与应用:海洋生物中含有丰富的生物活性物质, 具有独特的化学结构和生物活性。海洋化学物质的应用在药物研究领 域有广阔的前景,可以为人类药物创新提供新的思路和资源。 三、海洋化学资源对海洋工程技术发展的启示 1. 深入研究和利用海洋化学资源,可以推动海洋工程技术的创新 和发展。海洋化学资源具有丰富的物质基础和多样的化学特性,可以 为海洋工程技术领域提供创新的材料和技术手段。 2. 坚持可持续发展理念,合理开发和利用海洋化学资源。海洋化 学资源的开发利用必须立足于环保和可持续发展,保护海洋生态环境 和人类健康安全。 3. 加强科研合作与交流,推动海洋化学资源的开发和应用。海洋 化学资源的研究需要跨学科的合作与交流,以集中智慧和资源,推动 海洋工程技术的创新和进步。 结语

3-3海洋化学资源的综合利用(解析版)(苏教版2019必修第一册)

3.3海洋化学资源的综合利用 【学习目标】 1.掌握粗盐的提纯方法,学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。 2.了解从海水中提取溴的原理和过程,认识化学理论与技术在资源利用中发挥的积极作用。 3.了解从海水中提取镁的原理和过程,了解镁的性质及用途。 4.了解从海带中提取碘的原理和过程,掌握加碘盐中碘元素的检验方法。 【知识梳理】 一、粗盐提纯 一、粗盐提纯 1.海水的元素组成 海水中含有80多种元素,地球上绝大部分的溴、碘元素都存在于中,镁的含量也很大。2.粗盐的获取及成分 3.不溶性杂质的除去 4.粗盐中可溶性杂质的除去 (1).粗盐中含有的可溶性杂质主要是CaCl2、MgCl2、Na2SO4。 (2).选择试剂除去杂质离子 5.物质除杂和分离的基本原则

(1)不增(不引入新的杂质)。 (2)不减(不减少被提纯的物质)。 (3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。 (4)易复原(被提纯的物质易复原)。 6.物质除杂和分离注意的问题 (1)除杂试剂要过量。 (2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。 (3)尽可能将杂质转化为所需物质。 (4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 [辨析] 1.粗盐的提纯(含Ca 2+ 、Mg 2+ 、SO 2- 4 ) (1)流程 (2)设计试剂加入顺序 Na 2CO 3溶液加在BaCl 2溶液之后,目的是将原有的Ca 2+ 及加入的过量的Ba 2+ 一并除去;加盐酸必须在过滤之后,除去最后残留的CO 2- 3 、OH - 离子,避免沉淀了的杂质重新溶解。 试剂加入的先后顺序可以有三种路线。 第一种路线:过量BaCl 2―→过量Na 2CO 3―→过量NaOH――→过滤 适量盐酸; 第二种路线:过量BaCl 2―→过量NaOH―→过量Na 2CO 3――→过滤 适量盐酸; 第三种路线:过量NaOH―→过量BaCl 2―→过量Na 2CO 3――→过滤 适量盐酸。 最后通过蒸发结晶,过量的盐酸挥发,便可获得纯净的NaCl 。 【能力达成】 1.要除去NaCl 溶液中含有的MgCl 2,应选用的试剂和操作方法是( ) A .加入适量Na 2SO 4后过滤

海洋资源利用与海洋化工

专题十第三讲海洋资源利用与海洋化工 2007新考纲测试目标和能力要求 了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 典例解析 海水化学资源是指海水中所含有具有经济价值的化学物质。作为地球上最大的连续矿体的海洋水体,其中已发现80余种化学元素。在这些元素中,有的其含量虽然甚微,但由于海洋水体积巨大(约为13.7亿立方千米),所以它们在海水中的总量非常丰富。目前,人们已能直接从海水中提取稀有元素、化合物和核能物质(如从海水中提取镁、溴、碘、钾、铀和重水等),其中有的资源已进入工业化生产,有的正在研究之中。 例1、(2004年广东卷第20题)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示: (1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式。 用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是。 (2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。 。 (3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到 玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的; 溶解时:。 过滤时:。 蒸发时:。 解析:本题以海水制取金属镁为载体,较全面地考查了化学基本概念、基本原理、元素化合物和化学实验的基础知识,考查了学生的推理能力和实验基本操作能力。 第(1)问根据提示的产物即可写出有关化学方程式: MgCl2·6H2O Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑、MgCl2·6H2O MgO+HCl↑+5H2O↑或Mg(OH)Cl MgO+HCl↑。从前面的反应方程式可知,空气中加热无法得到无水氯化镁。要得到无水氯化镁,必须防止其水解。根据氯化镁水解显酸性,干燥的HCl气流可以抑制MgCl2水解,同时能带走MgCl2·6H2O受热产生的水气。 第(2)问考查了除杂的基本操作:粗略看都为碱,无法通过反应除去Ca(OH)2,仔细分析两种物质的性质差异,发现Mg(OH)2难溶而Ca(OH)2微溶。利用这一性质差别,可以加入MgCl2溶液,充分搅拌后过滤,沉淀用水洗涤即可除杂。

相关主题
相关文档
最新文档