卤水 (水域)
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简介
卤水 (水域) 是盐 (NaCl) 在水 (H2O) 中的高浓度溶液。 在不同的情况下,盐水可能指的盐溶液范围从约 3.5%(典型的海水浓度,低于用于腌制食物的溶液的浓度)到约 26%(典型的饱和溶液,取决于温度) ). 卤水 (水域) 由于地下盐水的蒸发而自然形成,但它也在氯化钠的开采中产生。 卤水(水域)用于食品加工和烹饪(酸洗和腌制)、道路和其他结构的除冰,以及许多技术过程。 它也是许多工业过程的副产品,例如海水淡化,因此需要废水处理才能妥善处置或进一步利用(淡水回收)。
自然界
卤水(水域)在自然界中以多种方式产生。 通过蒸发对海水进行改性会导致残余流体中的盐分浓缩,当不同的溶解离子达到矿物(通常是石膏和石盐)的饱和状态时,就会形成一种称为蒸发岩的特征性地质沉积物。 将这些盐沉积物溶解到水中也会产生卤水。 当海水结冰时,溶解的离子往往会保留在溶液中,从而形成一种称为低温盐水的液体。 在形成时,根据定义,这些低温盐水的温度低于海水的冰点温度,并且会产生一种称为 brinicle 的特征,低温盐水会在此处下降,从而冻结周围的海水。
作为咸水泉从地表冒出的盐水被称为盐碱液或盐水。 地球上不同地点地下水中溶解固体的含量差异很大,无论是在特定成分(例如岩盐、硬石膏、碳酸盐、石膏、氟化物盐、有机卤化物和硫酸盐)方面还是在浓度水平方面 . 使用基于总溶解固体 (TDS) 的几种地下水分类之一,盐水是含有超过 100,000 mg/L TDS 的水。 卤水 (水域) 通常在完井作业期间产生,特别是在井的水力压裂之后。
使用
烹饪
卤水 (水域) 是食品加工和烹饪中的常见试剂。 腌制用于保存或调味食物。 腌制可以在称为酸洗的过程中应用于蔬菜、奶酪和水果。 肉类和鱼类通常在盐水中浸泡较短的时间,作为腌制的一种形式,以增强其嫩度和风味,或延长保质期。
氯气生产
元素氯可以通过电解盐水(NaCl 溶液)来生产。 该过程还产生氢氧化钠 (NaOH) 和氢气 (H2)。 反应方程式如下:
- 阴极: 2 H + + 2 e − ⟶ H 2 ↑ {displaystyle {ce {2 H+ + 2 e- -> H2()}}}
- 阳极:2 Cl − ⟶ Cl 2 ↑ + 2 e − {displaystyle {ce {2 Cl- -> Cl2()+2e-}}}
- 整个过程: 2 NaCl + 2 H 2 O ⟶ Cl 2 + H 2 + 2 NaOH {displaystyle {ce {2 NaCl + 2 H2O -> Cl2 + H2 + 2 NaOH}}}
冷冻液
卤水 (水域) 在大型制冷装置中用作二次流体以传输热能。 最常用的盐水是基于廉价的氯化钙和氯化钠。 使用它是因为向水中添加盐可以降低溶液的冻结温度,并且由于材料成本相对较低,可以xxx提高传热效率。 在按重量计 23.3% NaCl 浓度下,NaCl 盐水的最低凝固点为 −21.1 °C(−6.0 °F)。 这称为共晶点。
一些渔船使用氯化钠盐水喷雾来冷冻鱼。 盐水温度通常为 -5°F(-21°C)。 鼓风冷冻温度为 -31°F(-35°C)或更低。 考虑到盐水的温度较高,系统效率高于鼓风冷冻。 高价值的鱼通常在低得多的温度下冷冻,低于盐水的实际温度限制。
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水质软化与净化
卤水(水域)是涉及离子交换技术的软水和净水系统中的助剂。 最常见的例子是家用洗碗机,使用洗碗机盐形式的氯化钠。 卤水 (水域) 本身不参与纯化过程,而是用于循环再生离子交换树脂。 被处理的水流过树脂容器,直到树脂被认为耗尽并且水被净化到所需水平。 然后通过依次反洗树脂床以去除累积的固体、用置换离子的浓缩溶液冲洗从树脂中去除的离子、以及从树脂上漂洗冲洗溶液来再生树脂。