以上提取食鹽的過程稱之為重結晶。
重結晶,即是利用混合物中各組分,在某種溶劑中溶解度的不同,或是在同一溶劑中不同溫度時的溶解度不同,而使它們相互分離的過程。
接下來,路修遠在首鹽中緩緩加入沸騰的熱水,製成其飽和溶液,然後往飽和溶液裡緩緩的加入次鹽。
因為現在已經是氯化鈉的飽和溶液了,所以加入次鹽,氯化鈉不會再進行溶解。
或者說它是處在一個溶解和結晶的平衡狀態。換句話說,有多少氯化鈉溶解,就有相對應量的氯化鈉結晶析出。
加入適量的次鹽,且充分攪拌。過程中可以看到,水底一直保有相當數量的結晶。
之後再進行過濾,就可以得到相對純淨的食鹽。
此過程相當於清洗了一遍次鹽。畢竟次鹽是直接減少水分得出的,裡面會析出些許其他鹽類雜質,不太純淨,得洗一遍。
至於中間的攪拌,是為了使分子間運動加快,從而加快溶解與結晶的速度,進而加快清洗速度。
此過程也是要確保,將原來所有的食鹽晶體都重新溶解與結晶。
因為如果不攪拌,那麽重新溶解與結晶,很大可能就只會發生在原來的結晶體表面,不會涉及到結晶體內部,這樣就達不到全部洗練的目的。
將所有的次鹽都清洗了一遍。這時,得到的食鹽就可以放回原來的陶罐。
此時的食鹽呈白色,顆粒極小、結構規則,而且晶瑩剔透。
路修遠嘗了一點,發現只有鹹味,沒有其他苦味、澀味等異味。可以算是相當的純淨了,已經可以食用。
就在這時,路修遠突然注意到,食鹽的總量大概比剛開始的時候,少了十分之一左右的樣子。
片刻後,他嘀咕道:“恩~,是少了點。不過好歹變純了,危害也少的多了,也不算是太過浪費。”
最後呢,如果實在覺得剩余的溶液有點浪費。還可以將上述清洗過後的溶液和重結晶之後的濾液,進行混合。然後再複幾次重結晶和清洗過程,這樣還可以再得到些許食鹽。
“如果大規模製取、提純食鹽的話,就可以將最後的溶液再重複利用幾次。
不過~,我這手工的,量也少,還是一次就行了,不必再費那事了。
上面呢,就只是單純的利用溶解度的不同來提純食鹽。
如果有化學試劑的話,就可以將溶液中的其他雜質離子一一沉澱,最後通過過濾將雜質全部清除,之後直接蒸乾,就可以得到純淨的食鹽了。
不過這些試劑現在也是沒有的事,遠的很呢,而且應該也很貴。想廉價的話,石灰石和純鹼應該也可以去除一部分離子。
不過我有水球術和火球術,可以直接控制水量和溫度,就不需要那麽麻煩了,而且也省事、省心、省力啊。
當然,如果再有一個可以降溫的法術,那就更方便了。畢竟現在的冷卻方面,還是靠的自然散熱,比較慢,而且也比較費時間。”
因為海水曬製的粗鹽中,會含有硫酸根離子、鎂離子、鈣離子等雜質。
所以如果要將它們全部去除的話,會用到氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉、鹽酸等幾種化學試劑。
通常來說,第一步,是用過量的氯化鋇與硫酸根離子反應,生成不溶於水的硫酸鋇,再進行過濾就可以去除硫酸根離子。
第二步,用過量的氫氧化鈉來和鎂離子反應,
此過程生成氫氧化鎂沉澱,過濾後去除鎂離子。 第三步,用過量的碳酸鈉和鈣離子、鋇離子反應,此過程生成碳酸鈣、碳酸鋇沉澱,過濾後去除鈣離子和鋇離子。
第四步,加入鹽酸,除去過量的氫氧化鈉與碳酸鈉。
第五步,蒸發結晶,得到精鹽。
至於第四步中過量鹽酸的問題,因為鹽酸是由氯化氫和水組成的,其中的氯化氫是氣體,它在水中的溶解度隨著溫度的升高會急劇降低。
所以,隨著蒸發的過程中溫度的升高與水分的減少,氯化氫會逐漸的揮發到空氣中,最後只會只剩下精鹽。
路修遠將家中的食鹽提純之後,又將粗糖也取了出來,進行提純了。
粗糖呈淺棕色,是利用甘蔗、甜菜等榨取糖汁,之後經過沸騰濃縮,最後形成的糖結晶,雜質比較多。
少年按照提純食鹽的步驟提純粗糖。
第一步,先溶解過濾,過濾掉其中不溶於水的雜質。
不過此次與食鹽不同的是,蔗糖在水中的溶解度遠大於食鹽,常溫下一份質量的水可以溶解兩份的蔗糖,所以製成飽和溶液時用的水量很少。
第二步,進行重結晶。蔗糖的溶解度隨著溫度的升高而升高。
所以,首先加熱至沸騰,然後過濾,去除溶解度隨溫度升高而下降所析出的晶體。
接下來,減少適量水分,此次析出的是溶解度隨溫度變化不大的,像氯化鈉之類的。
之後,降低溫度,此階段析出的是蔗糖。
過濾出蔗糖後,重複此步驟,直到最後只剩余少許溶液。
第三步,清洗,製成精糖。這塊兒和食鹽的一樣,就不在贅述了。
提純之後的蔗糖,還是帶著些許紅棕色,不是純正的白色,這是因為沒有進行脫色處理。
如果要進行脫色的話,可以先溶解,再用適量的活性炭進行脫色,之後過濾出活性炭,再之後進行重結晶就可以了。
嚴格來說,提純蔗糖的話,在第二步重結晶之前,還會用到石灰乳和二氧化碳,它們會形成微溶的氫氧化鈣和碳酸鈣物質等來進行輔助沉澱,吸附溶液中的雜質。
這是因為,開始的溶液中,始終存在著一些微小的雜質。
雖然它們也不溶於水,但是它們的顆粒太小,會懸浮在水中,也不沉澱。而濾布孔徑太大,也會過濾不掉。
所以就要用類似膠體的物質來吸附它們,來進行輔助沉澱。
“蔗糖也提取完了,接下來還能提取點什麽呢?
海水中的各種貴金屬?
它們暫時也沒什麽用,再說自己提取到了金、銀的話,怎麽花出去?別到時候被抓了,那可就虧大發了。
對了,還可以提取鈾[yóu],不過這玩意它在海水中的含量實在太少,我就算累死,估計提取的也那麽一點,還是暫時不費那事了。
而且萬一提取的多了,超出了臨界質量,就會自發的形成了鏈式反應,能持續進行核裂變,這可是有強輻射的,危害太大。
到時再一個弄不好,反應太過劇烈自發的爆炸了,促成了核爆炸,那可就大發了。別到時候惹禍了,城市都沒了。
再說,鈾還分好幾種同位素的,它們的臨界質量應該也都不一樣。這個我也沒記清楚,還是先不碰這塊了。
太危險了,得謹慎點,還是等以後弄清楚了再說吧。”