Hořčík (sůl) - Bittern (salt) - Wikipedia

Tento článek je o řešení. Pro další použití viz Bittern (disambiguation).

Hořka (pl. bitterns), nebo nigari, je sůl řešení vytvořen, když halit (stolní sůl) sráží z mořská voda nebo solanky. Bittery obsahují hořčík, vápník, a draslík ionty stejně jako chlorid, síran, jodid a další ionty.[1][2]

Bittern se běžně tvoří v solné rybníky Kde vypařování vody vyvolává srážení halitů. Tyto solné rybníky mohou být součástí průmyslového zařízení na výrobu solí nebo mohou být použity jako místo pro skladování odpadu pro solanky vyrobené v odsolování procesy.[2]

Bittern je zdrojem mnoha užitečných solí.[2][3] Používá se jako přírodní zdroj Mg2+a lze jej použít jako a koagulant jak při výrobě tofu[4] a při zacházení s průmyslem odpadní voda.[5][6][7][8]

Dějiny

Bittern byl těžen po dlouhou dobu, nejméně několik století. Nizozemský chemik Petrus Jacobus Kipp (1808-1864) experimentoval s nasycenými roztoky hořkosti. Termín pro řešení je modifikace „bitter“.[1]

Použití

Tento obrázek zobrazuje tři solné rybníky vedle sebe, v barvě od tmavě zelené po hořčičně žlutou.
Solné rybníky jsou místa, kde lze vyrábět hořkost. Tyto hypersalin Prostředí získává barvu od organismů, které se přizpůsobily drsným podmínkám solných rybníků.[9]

Derivace soli

Bittern je zdrojem mnoha solí včetně Síran hořečnatý (epsomská sůl). Existuje několik metod pro odstraňování těchto solí z hořce a nakonec použitá metoda závisí na cílovém produktu. Výrobky, které by se přirozeně vysrážely z hořců krystalizovat tak jako vypařování výtěžek. Výrobky, které se přednostně nevysráží z bukačů, se mohou vysrážet přidáním jiného sloučenina nebo skrz iontová výměna.[2]

Síran hořečnato-hořečnatý podvojná sůl, dobrý hnojivo, je sůl, která se vysráží z bukačů po přidání methanolu.[2] Ethanol se také používá, ale dává přednost síran draselný srážky.[2]

Řešení lze dále použít při výrobě potaš a draselné soli.[10] Kyselina vinná je jedna sloučenina, která může usnadnit srážení těchto solí.[10]

Hydroxid hořečnatý (Mg (OH)2) lze odvodit z hořkosti.[3] Přidání zásaditý řešení jako hydroxid sodný (NaOH) nebo Limetka způsobí srážení hydroxidu hořečnatého, i když vápno není tak účinné. Pomalejší přidávání alkalického roztoku vede ke srážení větších částic, které se z roztoku snáze odstraňují.[3]

Toto je obrázek tofu na talíři obklopeném sójovými boby.
Bittern je jeden koagulant používaný při výrobě tofu.

Koagulace

Tofu

Bittern (nigari) byl první koagulant používaný k výrobě tofu.[4] Dodnes se používá, protože tofu vyrobené z hořčice zachovává původní chuť sójové boby zvyklý to dělat. Ačkoli hořkost způsobuje příliš rychlou koagulaci tofu, která snižuje celkovou kvalitu tofu, byly k řešení tohoto problému vyvinuty různé způsoby výroby tofu s využitím hořkosti.[4]

Čištění odpadních vod

Místo toho lze použít bukač hliník - koagulanty na bázi při čištění odpadních vod produkovaných během výrobybarvení proces.[5] PH odpadní vody je základní, což je výhodné pro použití hořčice. Po přidání hořčice funguje jako koagulant pro srážení vysrážený hydroxid hořečnatý barvivo pevné látky, organická hmota, a těžké kovy před usazením z roztoku.[5] The kal Vyrobené z tohoto čištění odpadních vod je také snazší zneškodnit než kal produkovaný koagulanty na bázi hliníku, protože existují menší omezení týkající se likvidace hořčíku a je možné recyklovat kal jako hnojivo.[5]

Bittern lze také použít jako zdroj iontů hořčíku (Mg2+) pro srážky struvite, užitečné hnojivo, z odpadní vody obsahující dusík a fosfor.[6][7] Jedním ze zdrojů užitečné odpadní vody je skládka výluh.[8] Bittern je stejně dobrý jako jiné zdroje iontů hořčíku při odstraňování fosforu z toků odpadních vod, ale zaostává za ostatními zdroji iontů hořčíku, pokud jde o odstraňování amoniak (sloučenina dusíku).[7]

Jiná použití

Bittern lze použít ke kultivaci Haloquadratum archaea. Haloquadratum jsou zřetelně čtvercového tvaru a jsou hojné v hypersalinních prostředích, jako jsou solné rybníky. Jejich kultivace je nezbytná pro pochopení obou jejich ekologický fungují v těchto prostředích i jejich jedinečnost morfologie.[11] Přítomnost někoho Haloquadratum v prostředí považovaném za nehostinné pro většinu života vyvolalo bližší studium těchto archaeí.

Byla provedena studie zkoumající použití hořkosti jako přírodního doplňku hořčíku používaného ke snížení špiček cholesterolu po jídle (postprandiální hyperlipidemie ).[12]

Vzhledem ke své vysoké slanosti lze hořčici použít také jako protahovací řešení pro osmotický proces, který se koncentruje sacharóza v cukrová třtina džus.[13] Protože dopředná osmóza je používán, je proces relativně energeticky účinný. Epsomská sůl může být také přijata z roztoku pro čerpání hořkosti, jakmile je použita.[13] Tato metoda je zvláště užitečná v oblastech, kde je produkce cukrové třtiny a soli v těsné blízkosti, aby se zabránilo nákladům spojeným s pohybem šťávy z cukrové třtiny nebo hořčice.[13]

Zásah do životního prostředí

V některých jurisdikcích se většina hořkých paliv používá k jiné produkci, místo aby byla přímo vyřazena.[14] V jiných jurisdikcích může každá tuna vyrobené soli vytvořit 3+ tun odpadu z hořkosti. [15]

Ačkoli hořka obecně obsahuje stejné sloučeniny jako mořská voda, je mnohem koncentrovanější než mořská voda. Pokud se hořčík uvolní přímo do mořské vody, následuje slanost zvýšení může poškodit mořský život kolem bodu uvolnění.[14] I malé zvýšení slanosti může narušit mořské druhy ' osmotické rovnováhy, což může mít za následek smrt organismus v některých případech.[16]

V prosinci 1997 bylo v laguně Ojo de Liebre (OLL) sousedící s průmyslovým provozem Exportadora de Sal S.A (ESSA), největší solárny na světě, nalezeno 94 mrtvol zelených želv, Chelonia mydas. Obsah fluoridových iontů F v hořčicích byl 60,5krát více než v mořské vodě. Osmolalita hořčic byla 11 000 mosm / kg vody, zatímco osmolalita plazmy želvy byla asi 400 mosm / kg vody. Vědci dospěli k závěru, že je třeba se vyhnout ukládání bitternů do oceánu.[17]

Nedostatek vhodných metod likvidace hořkých ryb a obavy místních komerčních a rekreačních rybářských sdružení o škodlivých dopadech hořkých na místní oblasti líhně ryb a krevet vedly západní australskou dohodu o hospodářském partnerství v roce 2008 k doporučení proti navrhovanému 4,2 milionu tun ročně projektu Straits Salt v roce Pilbarská oblast WA. EPA dospěla k závěru, že:

... navrhovaná solární solná farma se nachází v oblasti, která představuje nepřijatelně vysoké riziko poškození životního prostředí pro hodnoty mokřadů a nepřijatelnou míru nejistoty ve vztahu k dlouhodobému řízení hořkosti. [...] Vysoká míra nejistoty ve vztahu ke schopnosti navrhovatele zvládnout průběžnou produkci více než 1 milionu kubických metrů ročně hořké hořké C, která je toxická pro mořskou biotu, a proto pravděpodobně degraduje hodnoty mokřadů a biologické rozmanitosti, by měla být hořká vypouštění nastává buď náhodně, nebo je nutné k dlouhodobému udržení produkce solné farmy.[18]

Reference

  1. ^ A b „Bittern - Chemistry“. Encyklopedie Britannica. Citováno 4. listopadu 2015.
  2. ^ A b C d E F Lozano, José A. Fernández (1976). „Obnova podvojné soli síranu hořečnatého hořečnatého z hořčice mořské vody“. Návrh a vývoj průmyslové a inženýrské chemie. 15 (3): 445–449. doi:10.1021 / i260059a018. ISSN  0196-4305.
  3. ^ A b C Alamdari, A .; Rahimpour, M. R .; Esfandiari, N .; Nourafkan, E. (2008). "Kinetika srážení hydroxidu hořečnatého z mořského hořka". Chemické inženýrství a zpracování: Intenzifikace procesů. 47 (2): 215–221. doi:10.1016 / j.cep.2007.02.012. ISSN  0255-2701.
  4. ^ A b C Li, Jinlong; Cheng, Yongqiang; Tatsumi, Eizo; Saito, Masayoshi; Yin, Lijun (2014). „Použití W / O / W koagulantů s řízeným uvolňováním ke zlepšení kvality hořce ztuhlého tofu“. Potravinové hydrokoloidy. 35: 627–635. doi:10.1016 / j.foodhyd.2013.08.002. ISSN  0268-005X.
  5. ^ A b C d Albuquerque, L. F .; Salgueiro, A. A .; Melo, J. L. de S .; Chiavone-Filho, O. (2013). "Srážení indigo modré přítomné v barvení odpadní vody pomocí zbytkového hořčice". Technologie separace a čištění. 104: 246–249. doi:10.1016 / j.seppur.2012.12.005. ISSN  1383-5866.
  6. ^ A b Kumar, Ramesh; Pal, Parimal (2015). „Posouzení proveditelnosti využití N a P srážkami struvitu z odpadních vod bohatých na živiny: přezkum“. Věda o životním prostředí a výzkum znečištění. 22 (22): 17453–17464. doi:10.1007 / s11356-015-5450-2. ISSN  1614-7499.
  7. ^ A b C Lee, S. I; Weon, S. Y; Lee, C. W; Koopman, B (2003). "Odstranění dusíku a fosfátů z odpadních vod přidáním hořčice". Chemosféra. 51 (4): 265–271. doi:10.1016 / S0045-6535 (02) 00807-X. ISSN  0045-6535. PMID  12604078.
  8. ^ A b Li, X. Z .; Zhao, Q. L. (2002). „Srážení MAP z výluhu ze skládek a z hořkého odpadu z mořské vody“. Environmentální technologie. 23 (9): 989–1000. doi:10.1080/09593332308618348. hdl:10397/2444. ISSN  0959-3330. PMID  12361384.
  9. ^ Oren, Aharon (01.01.2019), Seckbach, Joseph; Rampelotto, Pabulo (eds.), „Kapitola 3 - Solární solárny jako modelové systémy pro studium halofilních mikroorganismů v jejich přirozeném prostředí“, Modelovat ekosystémy v extrémních prostředích, Astrobiology Exploring Life on Earth and Beyond, Academic Press, str. 41–56, doi:10.1016 / b978-0-12-812742-1.00003-9, ISBN  9780128127421, vyvoláno 2019-09-23
  10. ^ A b Ghara, Krišna Kanta; Korat, Nikunja; Bhalodia, Dixita; Solanki, Jignesh; Maiti, Pratyush; Ghosh, Pushpito K. (2014). "Výroba čistých draselných solí přímo z mořského hořčíku s použitím kyseliny vinné jako neškodného a recyklovatelného srážecího činidla K +". RSC zálohy. 4 (65): 34706–34711. doi:10.1039 / C4RA04360J. ISSN  2046-2069.
  11. ^ Bolhuis, Henk; Poele, Evelien M. te; Rodriguez ‐ Valera, Francisco (2004). "Izolace a kultivace Walsbyho čtvercového archaeonu". Mikrobiologie prostředí. 6 (12): 1287–1291. doi:10.1111 / j.1462-2920.2004.00692.x. ISSN  1462-2920. PMID  15560825.
  12. ^ Kishimoto, Yoshimi; Tani, Mariko; Uto-Kondo, Harumi; Saita, Emi; Iizuka, Maki; Sone, Hirohito; Yokota, Kuninobu; Kondo, Kazuo (2010). „Účinky hořčíku na postprandiální lipidové odpovědi u zdravých lidských subjektů“. British Journal of Nutrition. 103 (4): 469–472. doi:10.1017 / S0007114509992716. ISSN  1475-2662. PMID  19941679.
  13. ^ A b C Mondal, Dibyendu; Nataraj, Sanna Kotrappanavar; Reddy, Alamaru Venkata Rami; Ghara, Krishna K .; Maiti, Pratyush; Upadhyay, Sumesh C .; Ghosh, Pushpito K. (2015). „Čtyřnásobná koncentrace sacharózy v šťávě z cukrové třtiny prostřednictvím energeticky účinné dopředné osmózy s využitím mořského hořčíku jako tažného roztoku“. RSC zálohy. 5 (23): 17872–17878. doi:10.1039 / C5RA00617A. ISSN  2046-2069.
  14. ^ A b Ahmad, Nadeem; Baddour, Raouf E. (2014). "Přehled zdrojů, účinků, metod likvidace a předpisů solanky do mořského prostředí". Správa oceánů a pobřeží. 87: 1–7. doi:10.1016 / j.ocecoaman.2013.10.020. ISSN  0964-5691.
  15. ^ https://www.researchgate.net/publication/11148445_Fluoride_Content_by_Ion_Chromatography_Using_a_Suppressed_Conductivity_Detector_and_Osmolality_of_Bitterns_Discharged_into_the_Pacific_Ocean_from_a_Salta_t__Salta
  16. ^ Einav, Rachel; Harussi, Kobi; Perry, Dan (2003). "Stopy procesů odsolování v životním prostředí". Odsolování. 152 (1): 141–154. doi:10.1016 / S0011-9164 (02) 01057-3. ISSN  0011-9164.
  17. ^ https://www.jstage.jst.go.jp/article/analsci/18/9/18_9_1003/_article
  18. ^ „Yannarie Solar Salt East Coast of Exmouth Gulf“ (PDF). Úřad pro ochranu životního prostředí. Červenec 2008. Citováno 21. prosince 2019.