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未来家园: 海水中的“溴”

文章作者:集团文学 上传时间:2019-05-10

  舀一瓢海水装在瓶内看看,普普通通、平平常常,什么名堂都没有。可是海水在科学家眼里,却不一样。他们能看出海水中的宝贝,并把它们一一取出来。

要回答这个问题,我们首先要了解什么是潮汐现象和潮汐能发电。

  科学家在海水里放上一些酸,让海水酸化,就像人们在汤中放些醋,使它有酸味一样,然后通进氯气。这样一折腾,海水中的溴,就像散兵游勇,失去管束,在海水中游来荡去。这时用空气吹,把它从水中逼出,成为溴—空气混合气体。最后,用吸收剂,像海绵吸水一样,把混合气体中的溴“捉”出来。这种方法叫空气吹出法,用这种方法,海水中的一个宝贝——溴,就被取出来了。

潮汐现象。

  溴是医药工业中制造维生素A、金霉素等药物的原料。在农业上,溴是许多高效农药的原料,如灭鼠灭虫用的薰蒸剂、农田杀虫剂等。我们平时做衣的布匹中加入溴,布匹就不容易燃烧。地壳中99%的溴都在海洋中,因此,它有一个雅号,叫海洋元素。从1926年开始,人们从海中提取溴,今天世界上80%的溴都是从海水中提取的。

在离地球38.4万公里的轨道上,月球已经孤独运转了大约45亿年,它见证了地球的荒芜混沌、生物的漫长演化。

  科学家神奇地把我们平时刷墙用的石灰乳液往海水里搅拌,海水变得混浊了,成了悬浊液。然后,把悬浊液放在池中,结果沉淀出一种物质,再经过加热,就得到了氧化镁。氧化镁可以用作耐火材料,在水泥、石油精炼、橡胶工业都有许多用途。

剔除了神秘色彩,当你对月球了解得越深,你就会觉得越不可思议即使遥不可及 。但它依然每天都在影响着我们生活的地球,其中,大家最熟悉的便是潮汐现象。

  氧化镁经过电解精制,得到金属镁锭,金属镁对人类非常有用。镁在空气中点燃后会燃烧,燃烧时放出大量的热和产生耀眼的白光,利用这点,人们用镁制造节日燃放的焰火和照明弹等。金属镁的密度是1.74克/厘米3,比铝轻,用它和铝制成的铝镁合金,可以制造飞机、汽车、火箭等。

呈周期性涨落的海水,白天为潮。这种现象,正是由地球与月亮之间的引力所引起的。

  1941年,美国在德克萨斯州的弗里彼特,专门建造一家工厂,每小时抽取4500吨海水,制取氧化镁和金属镁锭。在第二次世界大战期间,美国用来制造飞机的金属镁,基本上都来自海水,战后几十年来,美国所用的初级金属镁,几乎全部取自海水。到目前为止,世界上生产的镁已有60%取自海水中,全世界海水制镁生产能力已达到250万吨。

引力确保了我们能平稳地站在地面,也让月球能沿着轨道围绕地球旋转,但引力是相对的。月球的引力同样会牵引着地球以及地球上的海水,因为与月球间距离不同,地球上各点所受月亮引力的大小也不同。所以离月球最近的点,海水则会被月球“拉”起来,这也就是我们常说的“涨潮”。

  科学家现在正在试验一种方法,利用离子交换柱来取得海水中的钾。离子交换柱是在离子交换树脂上引接离子交换物质制成。这种柱子具有“魔力”,当海水通过柱时,海水中的钾被截留下来,附着在交换柱上,其他物质仍随海水流去。过一段时间,取下离子交换柱,就可得到相当浓的钾溶液,最后蒸煮回收钾盐。

伴随着地球的自转,海水每天会经历两次涨落,每次所经的平均时间为12时25分。很早以前人们就已经注意到月亮对潮汐的影响了,故也有了“涛之起也随月盛衰”等谚语。

  钾是农作物非常需要的肥料,又是制造焰火、炸药等不可缺少的原料。海水经过蒸发后,食盐氯化钠晶体会不断“跑出来”,剩下来的水叫卤水,尝一尝,有些苦,所以,又叫苦卤。每生产1吨食盐,可以得到0.6~ 1.0吨苦卤,苦卤不是废物,是个宝,因为它里面仍含有镁、钾和溴。科学家对苦卤采取升温或降温,去水或加水,使得在苦卤中的镁、钾和溴在不同时间内先后“跑出来”,人们便得到了它们。

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  海洋是生命的开始,是生命的摇篮。为什么最原始的生命只能诞生在海洋里?

潮汐现象原理

  第一,水是孕育生命必不可少的条件。凡是有生命的东西必有水,水是生命的重要组成部分。植物也好,动物也好,只要它活着,还在起新陈代谢的作用,体内必有许多水。没有水,体内一系列的生理和生物化学反应就无法进行,生命也就停止了。原始生命更需要水,没有水,它就不可能诞生,诞生了,也不可能活下去。生命最初只可能在水里生,水里长,水里繁殖,水里进化,水是孕育生命必不可少的条件。

正是因“潮汐”的存在,月球才开始慢慢地远离地球。然而潮涨潮落的同时地球也在自转,于是地球海面的最高点还来不及自动恢复原状,就已经被地球的自转“拉着走”了。

  第二,海水是一种良好的溶剂。海水是一种天然的最好的溶剂,海水里面含有许多生命所需要的无机盐,如氯化钠、氯化钾、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐,还有溶解氧。原始生命要生存要发展,就得吸取这些东西作养料。既然海水里有那么多好养料,原始生命就可以毫不费力地、随心所欲地吸取,而且源源不断。

而力的作用是相互的,“地球自转”拉着“最高海面”走,也就意味着“地球自转”会被“最高海面”拖着。这个阻力会使地球的自转速度慢下来,地月系统的角动量是恒定的,地球慢下来了,月球就会蹦到离地球更远的轨道,这就是所谓的“潮汐加速”。

  第三,海洋是天然的温床。海水具有很高的热容量,任凭夏季烈日暴晒,冬季寒风扫荡,温度变化都不大。幼小的原始生命娇得很,经不起严寒和酷暑的折腾,它只适宜在既不太冷又不太热的环境中生活。浩瀚的海洋就是天然的温床,原始生命就在这温床上诞生成长。

就这样地球自转的速度也慢慢降下来,从过去的8小时一天,变成现在的24小时一天。即使是现在,每一年月球都将“窃取”一些来自地球的自转能力,并利用它推动自己在轨道上上升3.8厘米,使自己逐渐逃离地球。

  第四,海水是抵御外侵的坚不可摧的防线。原始生命细得可怜,怕风,怕雨,怕太阳,倘不是海水筑成一道坚不可摧的防线,风可以把它卷走,雨可以把它淋死,太阳可以把它晒干,它怎么也不可能活下去。当然,阳光是生命所需要的,但得有度,特别是阳光中的紫外线,多照一下,原始生命就有可能被扼杀。海水能吸收紫外线,紫外线照不到水中原始生命身上去,这是一道天然屏障,一道抵御外侵坚不可摧的防线。

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  潮汐能

月球渐渐远离地球

  潮汐,是海边常见的一种自然现象。几小时前,那里还是辽阔海滩,起伏不平的岩礁;忽地被排山倒海涌过来的潮水淹没了,成了一片汪洋。再过几小时,海水又悄然退走,海滩岩礁依然裸露出来。在一般情况下,海水每天一早一晚涨退各一次,早潮叫“潮”,晚潮叫“汐”,合起来就叫“潮汐”。凡有海洋的沿岸,都能看到潮汐,但时间有先有后,高潮和低潮的潮位差也各不相同,一般都在2~3米之间,在海湾特别是河流入海处,潮差更大。我国杭州湾潮差最大达9米,是全世界著名的大潮,叫做“钱塘潮”。钱塘潮之所以特别大,主要原因在于它具有喇叭形的河口。当潮水从河口汹涌地挤进来,河道越来越窄,潮水便越涨越高。

潮汐能发电。

  世界上凡具有喇叭形河口的河流,如欧洲的易北河,美洲的亚马逊河,苏联的叶尼塞河等河口,都有较大潮汐。不过像钱塘江那样威武雄壮的大潮,全世界并不多见。钱塘江潮特别大,还有一个原因:海宁县东50里的尖山,斜出海口,与对岸上虞县的夏盖山海底相连,这里的河床特别高,水深只有两米多,而澉浦以东,水深则达5~9米。由于河床高低相差很远,从西向东流的江水,在这里受到东来的海水的冲击,两股力量相撞,江水就腾空而起,形成举世罕见的特大潮水。潮汐是怎样形成的呢?

汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电与普通水利发电原理类似,通过出水库,在涨潮时将海水储存。

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