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第二十七章 结晶与提纯2


  以上提取食盐的过程称之为重结晶。

  重结晶,即是利用混合物中各组分,在某种溶剂中溶解度的不同,或是在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同,而使它们相互分离的过程。

  接下来,路修远在首盐中缓缓加入沸腾的热水,制成其饱和溶液,然后往饱和溶液里缓缓的加入次盐。

  因为现在已经是氯化钠的饱和溶液了,所以加入次盐,氯化钠不会再进行溶解。

  或者说它是处在一个溶解和结晶的平衡状态。换句话说,有多少氯化钠溶解,就有相对应量的氯化钠结晶析出。

  加入适量的次盐,且充分搅拌。过程中可以看到,水底一直保有相当数量的结晶。

  之后再进行过滤,就可以得到相对纯净的食盐。

  此过程相当于清洗了一遍次盐。毕竟次盐是直接减少水分得出的,里面会析出些许其他盐类杂质,不太纯净,得洗一遍。

  至于中间的搅拌,是为了使分子间运动加快,从而加快溶解与结晶的速度,进而加快清洗速度。

  此过程也是要确保,将原来所有的食盐晶体都重新溶解与结晶。

  因为如果不搅拌,那么重新溶解与结晶,很大可能就只会发生在原来的结晶体表面,不会涉及到结晶体内部,这样就达不到全部洗练的目的。

  将所有的次盐都清洗了一遍。这时,得到的食盐就可以放回原来的陶罐。

  此时的食盐呈白色,颗粒极小、结构规则,而且晶莹剔透。

  路修远尝了一点,发现只有咸味,没有其他苦味、涩味等异味。可以算是相当的纯净了,已经可以食用。

  就在这时,路修远突然注意到,食盐的总量大概比刚开始的时候,少了十分之一左右的样子。

  片刻后,他嘀咕道:“恩~,是少了点。不过好歹变纯了,危害也少的多了,也不算是太过浪费。”

  最后呢,如果实在觉得剩余的溶液有点浪费。还可以将上述清洗过后的溶液和重结晶之后的滤液,进行混合。然后再复几次重结晶和清洗过程,这样还可以再得到些许食盐。

  “如果大规模制取、提纯食盐的话,就可以将最后的溶液再重复利用几次。

  不过~,我这手工的,量也少,还是一次就行了,不必再费那事了。

  上面呢,就只是单纯的利用溶解度的不同来提纯食盐。

  如果有化学试剂的话,就可以将溶液中的其他杂质离子一一沉淀,最后通过过滤将杂质全部清除,之后直接蒸干,就可以得到纯净的食盐了。

  不过这些试剂现在也是没有的事,远的很呢,而且应该也很贵。想廉价的话,石灰石和纯碱应该也可以去除一部分离子。

  不过我有水球术和火球术,可以直接控制水量和温度,就不需要那么麻烦了,而且也省事、省心、省力啊。

  当然,如果再有一个可以降温的法术,那就更方便了。毕竟现在的冷却方面,还是靠的自然散热,比较慢,而且也比较费时间。”

  

  因为海水晒制的粗盐中,会含有硫酸根离子、镁离子、钙离子等杂质。

  所以如果要将它们全部去除的话,会用到氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠、盐酸等几种化学试剂。

  通常来说,第一步,是用过量的氯化钡与硫酸根离子反应,生成不溶于水的硫酸钡,再进行过滤就可以去除硫酸根离子。

  第二步,用过量的氢氧化钠来和镁离子反应,此过程生成氢氧化镁沉淀,过滤后去除镁离子。

  第三步,用过量的碳酸钠和钙离子、钡离子反应,此过程生成碳酸钙、碳酸钡沉淀,过滤后去除钙离子和钡离子。

  第四步,加入盐酸,除去过量的氢氧化钠与碳酸钠。

  第五步,蒸发结晶,得到精盐。

  至于第四步中过量盐酸的问题,因为盐酸是由氯化氢和水组成的,其中的氯化氢是气体,它在水中的溶解度随着温度的升高会急剧降低。

  所以,随着蒸发的过程中温度的升高与水分的减少,氯化氢会逐渐的挥发到空气中,最后只会只剩下精盐。

  

  路修远将家中的食盐提纯之后,又将粗糖也取了出来,进行提纯了。

  粗糖呈浅棕色,是利用甘蔗、甜菜等榨取糖汁,之后经过沸腾浓缩,最后形成的糖结晶,杂质比较多。

  少年按照提纯食盐的步骤提纯粗糖。

  第一步,先溶解过滤,过滤掉其中不溶于水的杂质。

  不过此次与食盐不同的是,蔗糖在水中的溶解度远大于食盐,常温下一份质量的水可以溶解两份的蔗糖,所以制成饱和溶液时用的水量很少。

  第二步,进行重结晶。蔗糖的溶解度随着温度的升高而升高。

  所以,首先加热至沸腾,然后过滤,去除溶解度随温度升高而下降所析出的晶体。

  接下来,减少适量水分,此次析出的是溶解度随温度变化不大的,像氯化钠之类的。

  之后,降低温度,此阶段析出的是蔗糖。

  过滤出蔗糖后,重复此步骤,直到最后只剩余少许溶液。

  第三步,清洗,制成精糖。这块儿和食盐的一样,就不在赘述了。

  提纯之后的蔗糖,还是带着些许红棕色,不是纯正的白色,这是因为没有进行脱色处理。

  如果要进行脱色的话,可以先溶解,再用适量的活性炭进行脱色,之后过滤出活性炭,再之后~进行重结晶就可以了。

  严格来说,提纯蔗糖的话,在第二步重结晶之前,还会用到石灰乳和二氧化碳,它们会形成微溶的氢氧化钙和碳酸钙物质等来进行辅助沉淀,吸附溶液中的杂质。

  这是因为,开始的溶液中,始终存在着一些微小的杂质。

  虽然它们也不溶于水,但是它们的颗粒太小,会悬浮在水中,也不沉淀。而滤布孔径太大,也会过滤不掉。

  所以就要用类似胶体的物质来吸附它们,来进行辅助沉淀。

  

  “蔗糖也提取完了,接下来还能提取点什么呢?

  海水中的各种贵金属?

  它们暂时也没什么用,再说自己提取到了金、银的话,怎么花出去?别到时候被抓了,那可就亏大发了。

  对了,还可以提取铀[yóu],不过这玩意它在海水中的含量实在太少,我就算累死,估计提取的也那么一点,还是暂时不费那事了。

  而且万一提取的多了,超出了临界质量,就会自发的形成了链式反应,能持续进行核裂变,这可是有强辐射的,危害太大。

  到时再一个弄不好,反应太过剧烈自发的爆炸了,促成了核爆炸,那可就大发了。别到时候惹祸了,城市都没了。

  再说,铀还分好几种同位素的,它们的临界质量应该也都不一样。这个我也没记清楚,还是先不碰这块了。

  太危险了,得谨慎点,还是等以后弄清楚了再说吧。”


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