Как сделать морскую воду в бассейне

Методы и способы опреснения воды

Для очисткижидкости используют химические и биологические способы опреснения морской воды. Чаще всего применяетсяобратный осмос, дистилляцию (выпаривание), замораживание, ионный обмен, электрохимическую обработку (электродиализ).

Обратный осмос — один из основных способов опреснения

Технология опреснения морской воды обратным осмосом основана на механическом улавливании ионов солей с помощью мелкоячеистых мембран. Солевой раствор под воздействием избыточного давления прокачивается через полупроницаемую мембрану с микроскопическими порами, которые пропускают воду, но задерживают ионы соли и примесей. В результате получается чистая вода (пермеат) и высококонцентрированный солевой раствор.

В отличие от обычных обратноосмотических установок, работающих при давлении до 20 атм., в опреснителях обратного осмоса для морской воды создается давление до 25-60 атм.Мембраныпроизводят из волокнистого полиамида или ацетата целлюлозы. Для более долгого срока службы мембран применяются ингибиторы осадкообразования, проводится периодическая химическая мойка.

Дистилляция — еще один способ опреснения воды

Многостадийная (обычная) дистилляция — это термальный метод очистки морской воды, основанный на нагревании и дальнейшем выпаривании соленой воды. При такой перегонке образуется чистый пар, который после конденсации преобразуется в дистиллят, и солевой раствор.

Дистилляция — это простой и быстрый способ, широко применяемый для получения пресной воды высокого качества. Но у него есть значительные минусы. Дистилляционные установки большой производительности очень громоздкие и энергозатратные. Метод не используют, если требуется большой объем пресной воды.

Ионообмен — эффективный способ опреснения воды

Ионный обмен используется для очистки воды от хлорида натрия (NaCl), преобладающего в соленой воде. При очистке раствор пропускается через фильтры со специальной ионообменной смолой. В результате ионы натрия и хлора замещаются ионами водорода и гидроксид-ионами.

Такой метод опреснения соленой воды достаточно дорогой, проведение ионного обмена требует значительного расхода реагентов. К тому же, его можно использовать лишь при небольшой исходной концентрации солей (до 2,5 мг/л).

Электродиализ — еще один способ очистки морской воды

Морская вода пропускается через специальную камеру с заряженными мембранами, изготовленными из ионообменных смол. С одной стороны камеры располагают положительно заряженные электроды (катоды), а с другой — отрицательно заряженные (аноды). Под воздействием электрического тока катионитовые и анионитовые мембраны пропускают, соответственно, только катионы или анионы. После прохождения через камеру образуется деионизированная чистая вода и два вида концентрированного раствора.

Принцип работы такого опреснителя морской воды основан на использовании прочных, долговечных мембраны, устойчивых к химическим и термическим воздействиям. Благодаря этому, электродиализ можно проводить при повышенных температурах, что повышает качество очистки. Минус метода очистки морской воды от солей — значительный расход электроэнергии, пропорционально увеличивающийся при повышении концентрации солей в исходном составе. Максимально допустимая степень минерализации — 10 мг/л.

Опреснение морской воды с помощью вымораживания

Способ, обратный дистилляции. При замораживании морской воды лед вначале образуется из чистой воды, а примеси остаются в концентрированном жидком остатке. Для окончательной очистки солевого раствора через него дополнительно пропускают специальный газ. Такой способ подходит для опреснения небольших объемов жидкости, не требующих применения габаритного дорогостоящего оборудования.

Можно ли пить морскую воду?

Вода до опреснения и после Представляет ли опасность морская вода для человеческого организма — вопрос которым задаются многие. Ответ стоит искать в исследовании путешественников. Ален Бомбар в 1952 году решил первым провести подобный эксперимент. В результате которого в течение 65 дней переплыл Атлантический. На протяжении путешествия исследователь не ел и не пил ничего из того, что взял с собой, а питался только океанической рыбой. Морская вода использовалась как источник жидкости, что позволило установить безопасную норму потребления – 700 миллилитров в сутки в течение 7 дней. Другое количество представляет опасность для человека.

Российские путешественники обожают красоту родной природы. Россия омывается сразу 13 морями, поэтому вопрос опреснения воды в походных условиях, важен для большинства туристов. Поэтому не стоит рисковать и пить морскую воду, а каждый турист должен уметь получать пресную воду из морской.

Обитатели

В зависимости от выбранной флоры и фауны, уход за экосистемой и поддержание её состояния может становиться проще (наличие кораллов или моллюсков, как естественных фильтров).

Особенности! Морская звезда Астерина может быть опасна для кораллов в экосистеме морского аквариума. В случае появления признаков разрушения (белые пятна) следует завести естественного врага морской звезды — креветку-арлекина.

Вместе с живыми камнями можно случайно приобрести некоторые нежелательные живые организмы:

• рак-богомол;
• многощетинковые плотоядные черви;
• актиния «Стеклянная роза»;
• планарии.

Заражения бактериальными организмами можно не опасаться, так как для живых камней они являются пищей.

Можно или нельзя утолять жажду и пить соленую морскую воду?

Однако как же тогда объяснить случаи с П. Ересько, Д. Смитом, А. Бомбаром, и В. Сидоренко? Не опровергают ли они грозных выводов экспертов ВОЗ? Оказывается, нет! Известно, что в различных частях Мирового океана соленость воды неодинакова. В Атлантическом океане содержится приблизительно 3,5–3,58 промилле солей. В Тихом океане – несколько меньше – 3,46–3,51 промилле. Более «пресная» вода в Черном море – 0,7–0,85 промилле, а в Балтийском – всего 0,2–0,5 промилле. Отсюда даже непосвященному ясно – воду Черного и Балтийского морей можно пить (конечно, только вэкстремальных ситуациях) без особого вреда.

Кроме того, медицинские специалисты США вторично проанализировали происшествие с Д. Смитом и установили, что летчик остался жив отнюдь не благодаря морской воде. Оказалось, он перед боевым вылетом выпил много пресной воды, и содержание жидкости в организме у него было выше нормы. К тому же, на 5-й день после того, как он начал пить соленую морскую воду, над океаном прошел сильный дождь, и Д. Смит вдоволь напился пресной воды. Обследовавшие летчика врачи пришли к выводу, что если бы не выпала небесная влага, то дальнейшее употребление морской воды завершилось бы для лейтенанта трагическим исходом.

А. Бомбар, как следует из его книги «За бортом по своей воле», во время плавания также пил не только соленую морскую воду. Каждое утро он вытирал губкой поверхность своей резиновой лодки и получал таким образом пресный конденсат. Кроме него он утолял жажду кровью дельфинов, птиц и соком, выжатым из рыб. Начиная с 23-го дня путешествия, над его «Еретиком» ежедневно выпадали дожди.

Таким образом, было убедительно показано, что опыт Д. Смита, А. Бомбара, У. Уллиса и других при всех своих достоинствах не доказывает возможности длительного выживания на море за счет питья морской воды, а свидетельствует лишь о возможности собирать достаточное для питья количестводождевой воды. Соленую морскую воду с большим содержанием солей пить нельзя даже в исключительных случаях. Здесь уместно привести высказывание Х. Линдемана:

Возможно ли водообеспечение за счет употребления потерпевшими соленой морской воды?

С незапамятных времен среди мореходов бытует мнение, что соленая вода вызывает помешательство и ускоряет гибель. Оно настолько прочно вошло в сознание людей, что многие из них умирали в безбрежных водных просторах, даже не пытаясь утолить жажду океанской влагой.

Один из первых, кто опроверг укоренившийся постулат о том, что питье морской воды – верный путь к самоубийству, был советский военно-морской врач П. Ересько. Он утверждал, что морская вода вполне пригодна для питья. Врач исходил из того, что в сутки человек потребляет 8–10 г соли. Поэтому, если терпящий бедствие на море будет выпивать около 1 литра соленой воды в день, он имеет шансы остаться в живых.

В пользу питья морской воды свидетельствует и случай, происшедший с лейтенантом ВВС США Д. Смитом. В июле 1943 года он был сбит японцами над Тихим океаном и оказался на одноместном резиновом плоту в районе Гуадалканала. Моряк продержался без пресной воды 20 дней и был подобран американским военным транспортом в удовлетворительном состоянии. В течение 5 дней он ежедневно выпивал по одной пинте (0,473 литра) морской воды. Для того чтобы не чувствовать ее неприятного вкуса, Смит смазывал слизистую рта жиром убитой им птицы.

Добровольный эксперимент, проведенный французским врачом А. Бомбаром на самом себе, тоже свидетельствует в пользу питья морской воды. В своей книге «Naufrage volontaire» («Добровольное кораблекрушение»), изданной в 1953 году в Париже, он утверждает, что питье соленой воды в малых количествах (500–600 мл за 10 приемов) в течение 5–6 дней может быть полезным для потерпевшего кораблекрушение.

Наконец, один из последних экспериментов по голоданию и питью морской воды в натурных условиях провел в 1982 году преподаватель кафедры физвоспитания Ленинградского Высшего инженерного училища им. Адмирала Макарова В. Сидоренко. Во время соревнований крейсерских яхт на кубок Балтийского моря он проголодал 21 день, потребляя до полулитра морской воды в день.

Несомненно, моральный фактор – могущественная сила, но существуют еще и объективные законы физиологии. Медицинский исследовательский совет Великобритании изучил результаты 448 кораблекрушений в Британском флоте за период с 1940–по 1944 годы и установил: питье морской воды во многих случаях явилось причиной смерти. Из 143 моряков, оставшихся без пресной воды, умерло 57 человек, то есть примерно 33 %. Из 684 человек с суточным рационом пресной воды 120 г умерло 165, то есть 24 %. Из 1314 моряков с суточным рационом до 2230 г погибло 96 человек – 7 %. Увеличение суточной нормы до 340 г снизило смертность до 1 %.

Эксперты пришли к заключению, что соленую морскую воду пить нельзя. На шлюпках, где моряки употребляли ее, смертность достигала 38,8 %, в то время как на спасательных средствах, где морской воды не пили, она составила всего 3,3 %.

Как происходит опреснение в домашних условиях?

Обессоливание доступно в быту.

Общий недостаток:

• медленность;
• тратится газ или электричество для нагрева, заморозки.

Дистилляция

Дистилляция основывается на испарении, это та же «перегонка» как в самогонных аппаратах. При нагревании пар превращается в капли, которые стекают в отдельную емкость, а рассол остается на дне первого сосуда.

Пошаговая инструкция:

1. В кастрюлю наливают соленую воду.
2. В крышке просверливают отверстие.
3. Делают змеевик – металлическая или полимерная термоустойчивая трубка, шланг.
4. Вставляют спираль.
5. Емкость накрывают крышкой, ставят на огонь.
6. Змеевик для увеличения скорости процесса обматывают влажной тканью или помещают в промежуточный бак с холодной водой.
7. Другой конец – в пустую емкость.

Произойдет значительная деминерализация (умягчение), свойство утолять жажду значительно понизится, поэтому после прогонки рекомендуют добавить щепотку соли.

Метод обратного осмоса

Обессоливание обратным осмосом или фильтрацией через мембраны из ацетата целлюлозы в быту применяется крайне редко, так как потребуется указанный материал.

Для осмоса потребуется герметичный бак и надежно отрегулированный насос. Другие примеси должны отсутствовать, необходима предварительная грубая и тонкая механическая фильтрация, иначе ячейки забьются.

Способ доступен, только если есть бытовая установка осмоса. Такие приборы часто используются для декальцинации, умягчения или для улучшения качества воды в быту.

Замораживание

Замораживание или вымораживание – крайне простой метод, но одновременно трудноосуществимый, затратный и не эффективный.

При заморозке льдом становится только H₂O, соль отделяется. После разморозки вода будет пресной, именно такую ее всегда получают из айсбергов.

Опреснение вымораживанием в домашней обстановке слабо результативно:

• малый объем морозилки;
• дорогое электричество;
• медленность двух этапов: заморозки, оттаивания.

Химический метод

Химическая очистка для быта практически не применяется. Даже если пользователь приобрел нужные реагенты серебра и бария (они просто добавляются, соли осаждаются), потребуется тщательная финишная фильтрация от них и от шлама.

Как сделать морскую воду в домашних условиях

Морская вода недорогая и проста в производстве. Она представляет собой комбинацию солей, смешанных с водой и газами. Хотя состав морской воды варьируется в зависимости от географического положения, смешивание морской соли с водопроводной водой наиболее точно дублирует ее дома. Морская соль содержит минералы непосредственно из моря, а водопроводная вода содержит богатые природные минералы, такие как кальций.

Рассмотрим приготовление морской воды в домашних условиях.

• Нужно определить количество морской воды, которая необходима исходя из ее применения.
• Налить водопроводную воду в емкость для смешивания.
• Довести ее до комнатной температуры.
• Добавить морскую соль, медленно помешивая до полного растворения. Согласно распространенной практике, пропорции берутся из расчета 35-40 граммов морской соли на литр воды.

Морская соль широко доступна в большинстве продуктовых магазинов и аптек, но если есть доступность к морю, можно попробовать испарить морскую воду и использовать свежую соль.

Условия хранения

Условия хранения морской воды отличается от пресной. Так по истечению 20-30 суток полезные микроэлементы морской воды испаряются.

При хранении этой водяной субстанции следует соблюдать следующие правила:

• морская вода не должна подвергаться кипячению. Эта процедура уничтожает большинство ее свойств;
• хранится морская вода в затененном, нежарком месте, во избежание появления водорослей и исчезания полезных элементов;
• замораживать воду также не рекомендуется. При какой температуре замерзает морская вода будет основываться на степени ее солесодержания — однозначно определить это невозможно. Усредненным показателем температуры принято считать -1,9 C;
• при хранении дома морской воды обязательно использование герметичной тары.

Феномен соленой жидкости

Если развести в питьевой воде поваренную соль и попытаться выпить раствор, то удовольствия эта процедура точно не доставит.

Все правильно, ведь ваш организм вместе с влагой получил соль, которая существенно осложняет работу внутренних органов. Ее присутствие в организме может быть смертельно опасным для человека, если вовремя не принять меры. То есть, не снизить концентрацию. Сделать это можно при помощи обычной воды.

Доказано, что для нормального функционирования человеческого организма необходимо выпивать в день не менее 2-3 л жидкости. Подразумевается, что это вода либо напитки, которые не содержат соль. Нужны они для того, чтобы растворить те микроэлементы, которые поступили в организм с пищей, и вывести их излишки вместе с мочой. Неудивительно, что после соленой и острой пищи человеку всегда хочется пить: так «работает» защитный механизм, который регулирует уровень химических веществ в крови.

Теперь представьте, что вместо чистой воды ваш организм получает солевой раствор, который приводит к увеличению концентрации веществ. Они не выводятся вместе с мочой и накапливаются в органах, которые отвечают за самые разнообразные процессы. Естественно, начнутся сбои в их работе, которые со временем могут привести к тяжелым расстройствам. Как результат – гибель.

Морская вода в этом отношении не исключение, но она обладает своими особенностями. Это не просто солевой раствор, это – концентрация самых разнообразных химических веществ.

Таким образом, в морской воде сегодня содержится практически вся таблица Менделеева, поэтому употребление такой жидкости на первых порах дает неожиданные результаты. В частности, вода из моря:

• питает головной мозг;
• поддерживает обменные процессы в организме;
• притупляет чувство голода;
• поставляет в кровь микроэлементы, которые необходимы для процессов синтеза.

Казалось бы, такая жидкость очень полезна, и ею можно смело заменять родниковую воду. Но все не так просто, как кажется на первый взгляд. Доказано, что употребление морской воды вместо пресной без серьезного ущерба для организма человека возможно лишь в течение первых суток. Затем концентрация химических элементов в крови начинает превышать допустимые нормы, что приводит к общей интоксикации. И это на фоне жажды, которую такая жидкость утолить не в состоянии.

Замораживание

Ещё одним направлением получения опресненной воды с использованием фазового перехода является процесс замораживания (вымораживания). Данный метод основан на процессе перехода пресной воды в твердую фазу с последующим плавлением полученного льда.

Разновидностью метода вымораживания можно считать метод опреснения с использованием газовых гидратов. Данный метод является разновидностью метода замораживания с использованием вторичного теплоносителя, в роли которого выступает газ, способный образовывать с водой соединения клатратного типа — газогидраты. В роли такого газа используют некоторые углеводороды (пропан, бутан и т.д.). Для получения опресненной воды полученные газогидраты сепарируют от рассола (отделяют) и подвергают плавлению, выделяемый при этом газ возвращается в процесс.

Следующие методы основаны на физико-химических методах без изменения агрегатного состояния вещества.

Какие ингредиенты потребуются

О том, что морская вода соленая, известно всем. Поэтому главный ингредиент для приготовления морской воды в домашних условиях – это соль. Но не обычная поваренная, косметическая или техническая. Потребуется специальная соль для морского аквариума. Приобрести ее можно в зоомагазине или через интернет.

В продаже представлены такие варианты соли:

• Red Sea – натуральная морская соль, изготавливается методом выпаривания из воды Красного моря. Представляет собой чистую соль без добавок. Продается в упаковках по 4 кг, ведрах по 7 кг и мешках по 10, 22, 25, 40, 500 кг.
• Red Sea Coral Pro – у такой соли повышен уровень щелочности. Она способствует активизации роста кораллов. Фасовка производителя – от 4 до 500 кг. Крупные зоомагазины часто предлагают клиентам приобрести соль на развес, это получается дешевле, чем купить заводскую упаковку.

• Tropic Marine – синтетическая соль, обогащенная микроэлементами, необходимыми для создания оптимальной среды для гидробионтов. Разновидность Pro Reef содержит повышенное количество кальция и магния для ускоренного роста кораллов, а Bio-Actif – это улучшенный состав для роста обитателей аквариума – рыбы активнее размножаются, кораллы приобретают яркий окрас. Продается в упаковках размером от 1,8 до 25 кг.
• Prime – натуральная соль из воды Средиземного моря. Выпускается в 2-х вариантах для морских (синяя этикетка) и рифовых (зеленая этикетка) аквариумов. Поставляется в объемных упаковка и ведрах – от 10 до 25 кг.
• Blue Treasure – синтетическая соль, обогащенная микроэлементами. Есть отдельные разновидности SPS (для наиболее требовательных обитателей аквариумов), Reef Sea Salt (дополнительно очищенная, с повышенным содержанием кальция, магния, йода). Продукт можно приобрести в упаковках от 6 до 25 кг.

Популярная марка морской соли для аквариума

Важный нюанс – тщательно очищенная вода

Второй ключевой момент, который необходимо учесть при подготовке морского аквариума – очистка воды. Использование обычной водопроводной воды крайне нежелательно. Даже после придельного отстаивания она содержит вредные примеси, которые могут губительно воздействовать на рыбу и кораллы.

Дистиллированная вода может быть использована, но имеет существенный недостаток – бытовые дистилляторы потребляют много электроэнергии, а потому этот метод очистки воды затратен для аквариумиста.

Чтобы самостоятельно сделать морскую воду дома, лучше использовать систему обратного осмоса. Обычного бытового фильтра вполне достаточно для очистки аквариумной воды. Чтобы проверить содержание вредных примесей в воде после очистки, нужно воспользоваться TDS метром. Проводить дополнительные манипуляции с водой после очистки осмосом не нужно, можно приступать к смешиванию ингредиентов.

Подходящий состав соли для аквариума

Чтобы приготовить морскую воду, нужно довести температуру жидкости до 25 ˚С. Это оптимальный показатель, при котором морская соль растворяется. Если температура жидкости будет выше или ниже, не удастся получить жидкость с необходимым составом.

Все параметры воды нужно тщательно измерять

Как опреснить воду в походных условиях

Конечно, от непредвиденных ситуаций никто не застрахован, и каждый из нас может оказаться перед выбором – погибнуть от жажды либо попытаться ее утолить при помощи соленой жидкости. Оба варианта неприемлемы, так как приведут к смерти. А вот попытаться опреснить морскую воду, используя подручные средства, все же под силу любому человеку.

Для того, чтобы получить живительную влагу из морской воды, понадобятся две емкости разного диаметра. В идеале подойдут обычные походные миски и котелки. Но при их отсутствии можно приспособить для дела все, что найдется под рукой, включая половинки кокосовых скорлупок. Итак, в ту емкость, что побольше, необходимо налить воду из моря, а внутрь поставить емкость поменьше. Чтобы она не всплывала на поверхность, а была примерно наполовину погружена в жидкость, на дно маленькой емкости следует положить камешек. Получается весьма простая и удобная конструкция для дистилляции в естественных условиях.

Как она работает? Достаточно просто, необходимо лишь накрыть обе емкости крышкой, чтобы влага не испарялась в атмосферу, а затем поставить всю конструкцию на солнце. Под его воздействием соленая вода постепенно начнет превращаться в пар, который, за неимением других вариантов, будет оседать на поверхности второй емкости. Таким образом за несколько часов при жаркой погоде можно получить порядка 1 литра пресной воды, пригодной для питья. Не ждите, что у нее будет отменный родниковый вкус. Но утолить жажду такой жидкостью в экстремальных ситуациях вы сможете без вреда для здоровья. Полученный таким образом дистиллят пригоден для употребления в течение нескольких суток, после чего становится прекрасной питательной средой для микроорганизмов.

Как сделать опреснитель морской воды своими руками?

Воду можно сделать чистой и без использования промышленных приспособлений. Сделать ручной опреснитель не составит особого труда. Для этого вам потребуется кастрюля с плотно прилегающей крышкой.

Такой способ опреснения воды основывается на всем известном физическом явлении – конденсации. Наливаем в кастрюлю морскую воду, закрываем крышку и кипятим. Скопившийся под крышкой пар – чистый конденсат. Все водные примеси имеют большую массу, поэтому они оседают на дно кастрюли, а частицы Н2О конденсируются в виде пара.

Этот способ позволяет опреснять жидкость с большим количеством потери чистой воды. Поэтому конструкцию следует немного усовершенствовать. Для этого потребуется сделать в крышке кастрюли небольшое отверстие, вставить в него гибкий шланг (трубку), кастрюлю прикрыть крышкой. Другой конец шланга направьте в следующую кастрюлю (любую ёмкость) и обязательно сверху накройте смоченным полотенцем. Это поможет пару оставаться нагретым.

Ставим морскую воду на огонь и кипятим. Ждём до тех пор, пока вся вода не «перейдёт» в другую кастрюлю. Это и будет опреснённая питьевая вода. Все соли, а также различные примеси останутся в прежней кастрюле. Вот такой нехитрый, сделанный своими руками опреснитель морской воды поможет добыть чистую питьевую воду.

Ещё один способ опреснить солёную воду – просто её заморозить. Дело в том, что температура замерзания морской воды и пресной несколько отличается. Для замерзания солёной требуется температура более низкая, нежели для замерзания пресной. Получившийся в итоге лёд и есть опреснённая вода, которая вполне может быть пригодна для питья.

Опреснитель морской воды – вещь, безусловно, нужная, но только для промышленных масштабов. Дома можно преобразовать морскую воду в питьевую с помощью нехитрых приемов, с которыми мы сегодня познакомились. Так что теперь можно не переживать о том, что в экстренной ситуации недостаток воды может перерасти в серьезную проблему.