Er hægt að eima sjó þannig að vatnið verði drykkjarhæft?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Er hægt að eima sjó þannig að vatnið verði drykkjarhæft?
Vísindavefurinn hefur fengið margar spurningar um sjó og eimingu og þeim er öllum svarað hér:

• Hvernig getur maður búið til ferskt vatn út sjó?
• Hvers vegna er ekki hægt að breyta sjó í drykkjarhæft ástand (hreint vatn)?
• Hvernig er hægt að hreinsa sjó og gera að ferskvatni?
• Ef ég er staddur á fleka á miðju Miðjarðarhafinu, get ég eimað sjó til að halda mér lifandi?
• Hvað er hlutfallið milli salts, sem við þolum, og salts í hafi?
• Hvernig eimar maður sjó til að gera hann drykkjarhæfan?
• Er hægt að vinna hreint vatn úr sjó? Ef svo, hvernig? Ef ekki, hví ekki?
• Hvers vegna má ekki drekka sjó?

Stutta svarið er að þetta er tiltölulega einfalt og er gert með ýmsum hætti þar sem hörgull er á fersku vatni. Meira að segja er hægt að eima sjó eða salt vatn í heimahúsum ef nauðsyn krefur. Vandinn er að það kostar orku að gera þetta í stórum stíl.

Hvað er eiming?

Eiming er aðferð til að skilja sundur efni í vökvablöndu með skipulegri uppgufun og þéttingu. Efninu, sem gufar upp á undan, má safna saman og breyta því aftur í vökva. Oftast er notuð hitun og kæling við eimingu en einnig má nota til dæmis þrýstingsbreytingar.

Þekktasta dæmið um eimingu er líklega þegar bjór, léttvíni eða öðrum blöndum sem hafa að geyma alkóhól og vatn er breytt með því að láta vatnið eða hluta þess sitja eftir þannig að alkóhólstyrkurinn eykst í efninu sem gufar upp. Þetta er gert í stórum stíl í áfengisiðnaði nútímans en einnig er hægt að gera það í smáum stíl með einföldum búnaði. Eimingu er einnig beitt í olíuiðnaði til að skilja sundur hin ýmsu efni sem er að finna í hráolíu, svo sem tjöru, svartolíu, dísilolíu og bensín. Sömuleiðis má nota eimingu til að skilja sundur gastegundirnar í andrúmsloftinu, og í lok svarsins verður rætt um eimingu sjávar.

Af hverju er sjór ekki drykkjarhæfur?

Við losum okkur við úrgang með ýmsum hætti. Úrgangsökvar og efni sem leysast upp í þeim fara frá okkur með þvagi sem verður til í nýrunum úr ýmsum efnum í blóði. Nýru í mönnum geta þó aðeins myndað efni með takmarkaðri seltu, eða sem svarar um 2% að hámarki, en hjá sumum öðrum dýrategundum er þessi tala hærri. Selta úthafanna er á hinn bóginn um 3,5% eða 35 g/kg.

Ef við drykkjum sjó mundi saltið í honum berast út í blóðið frá meltingarveginum og enda í nýrunum ásamt hluta vatnsins. Framlagið frá sjónum til nýrnanna verður því að minnsta kosti eins salt og sjórinn. Nýrun geta ekki myndað þvag með svo mikilli seltu. Meira vatn þarf til að þynna þvagið og vatnstap líkamans verður meira en vatnsmagnið sem fékkst með sjónum sem drukkinn var. Til að losa líkamann við saltið sem er í 1 lítra af sjó sem drukkinn er þurfa nýrun að skilja út um það bil 1,3 lítra af þvagi. Ekki bætir úr skák að í sjónum er einnig mikið af magnesín- og súlfat-jónum sem getur valdið niðurgangi og þar með enn meira vökvatapi.

Hvernig fer eiming fram?

Sem fyrr segir fer eiming oftast fram þannig að efnablandan er hituð þannig að rokgjarnasti vökvinn í henni gufar upp en þeir vökvar sem hafa hærra suðumark sitja eftir. Gufan er síðan kæld á öðrum stað þar til hún þéttist. Svona er þetta til dæmis gert þegar sterkara áfengi er búið til úr veikari blöndu, eins og sýnt er á mynd 1, og hægt er að fara alveg eins að með sjó; þegar við sjóðum salt vatn situr saltið eftir og vökvinn í upphaflega ílátinu verður sífellt saltari. Ef við ætlum að nota vatnið sem gufaði upp til drykkjar þurfum við að safna gufunni saman og kæla hana þar til hún þéttist og kólnar niður í þann hita sem við kjósum hverju sinni.

Að lokum má geta þess að nokkurn veginn sama aðferð er notuð til að framleiða salt, til dæmis þar sem nóg er af sólarljósi. Menn láta þá saltan sjó renna inn í grunnar tjarnir, ferskt vatn gufar upp í sólinni og eftir situr saltið. – Einnig má nefna að salt skilst líka frá fersku vatni þegar vatnið frýs. Við getum því búið til ferskt (eða ferskara) vatn með því að frysta vatnið, þurrka saltið utan af ísmolunum og láta þá síðan bráðna. Þetta má einnig nota til að auka styrk alkóhóls í vökvablöndu, svipað og í venjulegri eimingu.

Höfundur þakkar Loga Jónssyni lífeðlisfræðingi og Herði Filippussyni lífefnafræðingi fróðlega umræðu og athugasemdir um efni svarsins.

Myndir:

• 3 Ways to Turn Salt Water Into Drinking Water - wikiHow. (Sótt 10. 4. 2017).
• Simple distillation apparatus.svg - Wikimedia Commons. (Sótt 10. 4. 2017).

...