海水提溴
从海水中提取溴的方法

从海水中提取溴的方法
从海水中提取溴的方法有以下几种:
1. 真空蒸发法:将海水放入真空容器中,应用低压使海水蒸发,通过冷凝器收集蒸发的水蒸气,溴会随水蒸气凝结并沉淀。
2. 浓缩结晶法:将海水加热浓缩,随着水分的蒸发,溴含量逐渐增加,当溴浓度达到一定程度时,溴会结晶沉淀下来。
3. 溴选择性吸附法:通过使用具有选择性吸附溴的材料,如活性炭或溴树脂,使溴和其他成分分离,然后再对吸附的溴进行再生和提取。
4. 溴电解法:将海水进行电解,利用电流使溴离子在电极上析出。
阳极上的氯化电离析出氯气,而阴极上的溴离子则析出溴。
这些方法中,真空蒸发法和浓缩结晶法一般用于大规模工业生产,而溴选择性吸附法和溴电解法多用于实验室或小规模生产。
怎样从海水中提取溴

怎样从海水中提取溴
怎样从海水中提取溴?
浩瀚的海水是溴取之不尽、用之不竭的宝库,那么,怎样从海水中提取溴呢?这个问题早在19世纪30年代就引起了科学家们的极大兴趣。
到目前为止,从海水中提取溴主要采取两种方法,这就是空气吹出法和吸着法。
让我们先来看一下空气吹出法。
首先是用工业上最常用的硫酸将海水酸化,然后用氯气作为氧化剂,在氧化塔里与海水充分接触,将海水中的溴离子氧化成游离的溴分子,然后用鼓风机鼓入大量空气,使空气夹带溴分子一起吹出;再将吹出的溴分子用一定浓度的碱液吸收,最后,用加热蒸馏法将溴分离出来,就得到了成品溴了。
第二种方法是吸着法。
它是用吸着剂直接从天然海水中吸取溴,然后再淋洗下来加以回收。
这种方法的优点是不需要酸化耗电少,不受温度影响,但使用吸着剂的量较大,因而成本较高。
目前,仅用这两种方法从海水中提取的溴就占全世界溴总产量的70%以上。
人们在生产的同时,还在探索新的从海水中提取溴的方法,争取以越来越低的成本提取越来越多的溴。
碘的“家”在哪里?
既然碘对我们人类如此重要,人们在哪里能找到它。
并提取它,也就是它的“家”在哪儿呢?在自然界中。
碘主要存
在于海水、碘矿、地下卤水和油田卤水中,某些海藻可以从周围环境中富集碘。
自然界中碘矿的数量却很少,地下卤水中有一定的含碘量,但与海水比起来还是很少。
油田卤水中含碘量和地下卤水的情况大致相同。
由于碘矿和海藻资源的限制,从地下卤水和油田卤水中提取碘的研究,从20世纪20年代起,已有许多国家进行了这方面的工作。
但到目前为止,人们所需的碘还是主要依赖于从海洋中提取。
吹出法海水提溴方程式

吹出法海水提溴方程式
“吹出法海水提溴”是指通过加热氢溴酸,将其中的水分吹出来,从而得到溴的化学方法。
其化学方程式如下:
2HBr + H2SO4 →Br2 + SO2 + 2H2O
该化学方程式表明,将氢溴酸与硫酸混合加热时,氢溴酸中的水分被硫酸吸收,从而导致硫酸变得更加稠厚,硫酸分子结构的变化会使氢溴酸分子充分接触并发生分解反应,最终生成溴、二氧化硫和水等物质。
常温下,氢溴酸与溴在相互作用时难以脱离水分分子,只有在加热时才能形成溴。
这就是“吹出法海水提溴”得名的原因。
海水提溴

——海洋的开发与利用
王龙云0702030307 王彬0702030302
海洋元素—溴
元素名称:溴
元素符号:Br 颜色和状态:棕红色易挥有强烈刺激性臭味的液体
元素描述:
棕红色发烟液体。密度:3.119g/cm3熔点:-7.2℃沸点:58.76℃溴蒸气对粘膜 有刺激作用,易引起流泪咳嗽。化学性质同氯相似,但活泼性稍差,仅能和贵金 属(惰性金属)之外的金属化合。而氟和氯既能同所有的金属作用,也能和其他 非金属单质直接反应。溴的反应性能则较弱,但这并不影响溴对人体的腐蚀能力, 皮肤与液溴的接触能引起严重的伤害。另外,溴可以腐蚀橡胶制品,因此在进行 有关溴的实验时要避免使用胶塞和胶管。
溴的用途
溴化银被用作相机中的感光剂 有机合成的重要组成部分 用于灭火剂中 药用成分,如镇静剂,红药水,青霉 素等 农用杀虫剂
为什么要从海水中提溴
溴在地壳中含量只有0.001 100
%,而且没有集中形成矿 80
60
层,无法开采;而海洋中 40
海洋 99% 陆地 1%
溴的浓度虽然仅有0.0067 20
海水提溴的其他方法
• 水蒸气蒸馏法的特点是工艺成熟!过程简单!效率高! 成本低 但要求以溴含量 3g/ml以上卤水为原料
• 树脂交换法提溴是以离子交换树脂为载体 将溴从 含量较低的原料液中得到富集的技术 主要包括原 料液的酸化氧化、树脂吸附、淋洗再生及水蒸汽 蒸馏等 ,树脂法提溴工艺中原料水的溴浓度适用 范围广具有投资小!易操作!流程短的优点
• 溶剂萃取法具有与树脂法近似的优点 ,选择一种 优良!价廉!毒性较小的萃取剂是技术上的关键
我国提溴业现状
我国目前溴素的生产方法主要是水蒸气蒸馏法和空 气吹出法。水蒸气蒸馏法占全国溴素生产能力的 10%左右,其余90%为空气吹出法。改革开放以来/ 我国溴深加工产品应用领域和生产技术水平正在迅 速扩大和提高,但品种和质量及深加工转化率距与 世界接轨还相距甚远,目前,我国深加工产品转化 率只有10﹪:左右,做为产溴大户的山东省1996年 溴产量80%作为原料销售,二次转化率不足20%全 国溴系列产品有200多种,主要用于医药、染料、 灭火、阻燃、农药、制冷等领域。
海水提溴

粗溴水
探究
为什么不能将最初得到的含溴的海水直 接蒸馏获取液溴?
因为此时溶液中溴的浓度太小,若直接蒸馏,处理量大,成本高,不划算
主要过程
1.浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br‐得到浓缩 2.氧化:向经过酸化的浓缩的海水中通入CI2,将Br ‐氧化
为Br2
3.富集:利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出的溴蒸气
用SO2吸收
4.提取:用将氧化得到产品溴
主要离子方程式
1.Cl +2Br- = Br +2NaCl(氧化)
2
2
2.Br +SO +2H2O = 2Br- + SO 2- + 4H+(富集)
2 2 4
3.Cl +2Br- = Br +2Cl-(提取)
2
2
制作小组:二组
海水提溴
空气吹出法
海水提溴的主要方法
• • • • • • 连续双过程真空提溴法 半透膜法 空气吹出法 水蒸气蒸馏法 树脂交换法 溶剂萃取法
生产流程图
海水
→
粗盐
提取
苦卤
→
氯气 氧化
硫酸 酸化
空气吹出 含Br2的海水
→
← Cl
2
含Br2的空气
SO2 含Br2的溶液
↓
吸收
液溴
冷凝分离
←
溴蒸气
←
蒸馏
吸收液
海水提取溴的工艺流程

海水提取溴的工艺流程一、原料就是海水。
海水那可是个大宝库,啥都有。
溴就在这海水里待着呢。
不过海水里的溴浓度可低啦,就那么一丢丢。
这就像是在一个超级大的操场上,找一颗特别小的石子一样,有点费劲。
二、氧化环节。
那怎么把溴从海水里弄出来呢?首先就得搞个氧化的操作。
就像是给溴打一针兴奋剂,让它从那种比较稳定的状态变得活跃起来。
一般会用到氯气来当这个氧化剂。
氯气就像一个热情的小伙伴,跑过去和溴离子说,兄弟,咱们一起变变样吧。
然后溴离子就被氧化成溴单质啦。
这时候,海水里就有了溴单质,但是呢,它还是和海水混在一起的呢。
三、吹出法。
接下来就是吹出法啦。
这就像是吹泡泡一样有趣呢。
因为溴单质容易挥发,就利用空气或者水蒸气把溴从海水中吹出来。
就好像是在跟溴说,你这么活跃,那就到空气里去玩耍吧。
经过这么一吹,溴就从海水中跑到空气里去啦,不过这时候还得把它收集起来呢。
四、吸收环节。
那溴在空气里飘着也不是个事儿呀,得把它抓住。
这就到了吸收环节啦。
一般会用二氧化硫和水的混合溶液来吸收溴。
二氧化硫就像一个小陷阱,溴一进去就被抓住啦。
然后它们就会发生反应,变成了溴化氢和硫酸。
这时候溴就从空气中转移到溶液里啦。
五、再氧化。
但是呢,这时候的溴还不是我们最想要的那种纯粹的溴单质。
所以又得来一次氧化啦。
又把氯气拿出来,让它把溴化氢里的溴离子再变成溴单质。
这个过程就像是把走丢的小羊再找回来,然后让它变得完完整整的。
六、提取纯溴。
最后呢,就可以把溴单质从溶液里提取出来啦。
这个过程可能会用到一些分离的方法,比如蒸馏啥的。
就像把沙子和水分离一样,把溴单质单独弄出来。
这样,从海水里提取溴的整个工艺流程就完成啦。
你看,这海水提取溴的过程就像是一场奇妙的冒险,每个环节都很有趣呢。
而且这个溴用处可大啦,可以用在很多地方,像医药啦,化工啦,都离不开它。
感觉就像从大海这个大口袋里掏出了一个很厉害的小宝贝一样。
从海水中提取溴和碘

含碘 食品
相纸
杀虫剂
抗生素
碘钨灯
碘酒
• 为什么要从海水中提取溴和碘?——海水中 的卤素
溴是海洋元素,地球上99%的溴分布在海水中,陆地 上溴的储量只占地球上溴的总储量的1% 。
一、海水提溴
• 海水中溴的浓度比较低,怎么办?
海水 卤水(晒盐之后) 卤水(提取氯化钾后)
溴的含量(g /L)
0.067 2.5~3
Br2与水的 混合物
④SO2吸收 吸收液
⑤氯气氧化
海 晒干 带 灼烧
海 带 灰
浸 渍
悬 浊 液
过 滤
粗溴水 残渣
有机溶剂
含I- 氧化 含I2 萃取
溶液
溶液 分液
含I2 有机 溶液
蒸 馏
碘 晶 体
四、卤化银的性质
AgX 颜色
溶解性
AgF 白色
极易溶于水
从
上
AgCl 白色
难溶于水、稀酸
到 下
AgBr
淡黄 色
Cl- Br- I-
所用试剂
Cl-
Br-
I-
①AgNO3溶液 ②稀硝酸
①氯水 ②CCl4
白色沉淀 淡黄色沉淀 黄色沉淀 不溶于硝酸 不溶于硝酸 不溶于硝酸
无明显现象
溶液变黄 液体分两层 下层橙红色
溶液变黄 液体分两层 下层紫色
①氯水 ②淀粉溶液
无明显现象 无明显现象 溶液变蓝色
③ 氧化
Cl2+2I-→2Cl-+I2(适量氯水)
④ 萃取、分液 分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)
⑤ (减压)蒸馏
蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、酒精灯、石棉网、 承接管、锥形瓶、烧杯、铁架台(铁圈、铁夹)
海水中提取溴的方法

海水中提取溴的方法
海水中提取溴的常用方法有以下几种:
1. 萃取法:利用有机溶剂(如丙酮、石油醚等)与溴反应,使溴溶解在有机相中,然后通过分离溶液中的有机相和水相,得到溴。
2. 蒸发结晶法:将海水加热浓缩,使溴与其他溶质一起结晶析出。
然后通过过滤或离心等方法将溴晶体分离出来。
3.电解法:将海水作为电解质,在电解槽中通过电流电解,使阳极上的溶液中的溴气氧化生成溴,然后再通过收集、洗涤等步骤将溴收集下来。
这些方法在实际应用中会根据具体需求和条件进行选择,常见的方法是萃取法和蒸发结晶法。
此外,其中的溴提取步骤可能还需要与其他步骤配合,如预处理、盐分去除等,以获得纯度较高的溴产物。
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化学反应方程式: 化学反应方程式:
1、2NaI +Cl2 I2+2NaCl I2+SO2+Na2SO4 +2H2O I2 + Na2 SO4 +2H2O
2、2NaI +2H2SO4(浓) 3、2NaI+H2O2+H2SO4
4、10NaI+2KMnO4+8 H2SO4 5I2 + 2MnSO4+5Na2SO4+K2SO4+8H2O
(蒸馏) 蒸馏)
物质的分离方法
类型 混合物各组分性质
一种可溶, 一种可溶,另一种不溶 分离方法
过滤 蒸发、冷 却结晶
实例 粗盐的提纯 NaCl 与 KNO3 的分离 碘与砂子的分 离 CO2 与 H2O 的 分离 用 CCl4 提取碘 水中的碘 石油分馏
固态混 合物
各种物质均溶, 各种物质均溶 , 但溶解度随 温度变化的差别比较大
常见氧化剂的价格
价格(万元/吨) 价格( Cl2 H2SO4 KMnO4 H2O2 0.155 0.85 3.4 1.4
三、海带提碘
含I-的 溶液
氯水 氧化
含I2的 水溶液
萃取 分液 CCl4
海带
灼烧
海带灰
溶解
悬浊液
过滤
I2的有机溶液 残渣
蒸馏
晶体碘 (I2)
三、海带提碘
操作步骤: 操作步骤:
分液:分离互不相溶的两种液体混合物的方法。 分液:分离互不相溶的两种液体混合物的方法。 互不相溶的两种液体混合物的方法
所用的仪器叫分液漏斗。 所用的仪器叫分液漏斗。
含溴\ 含溴\碘化合物的广泛用途
AgBr----黑白照片底片 AgBr----黑白照片底片、相纸的感光材料 黑白照片底片、 AgI----用于人工降雨 AgI----用于人工降雨 溴和汞的化合物----红药水 溴和汞的化合物----红药水 碘和酒精的混合物----碘酒 碘和酒精的混合物----碘酒 加碘食盐(KIO ------预防大脖子病 加碘食盐(KIO3 ) ------预防大脖子病 三溴片(kBr\NaBr\Li)-----镇静剂 三溴片(kBr\NaBr\Li)-----镇静剂 二溴乙烷----汽油抗震剂 二溴乙烷----汽油抗震剂 溴青霉素酸-- --青霉素 溴青霉素酸--青霉素 甲基溴-- 甲基溴-- 杀虫剂 溴钨化合物-- 溴钨化合物-- 溴钨灯
思考
1:首先确定碘元素在海带中存在的形式? :首先确定碘元素在海带中存在的形式 化合态或游离态) (化合态或游离态) 2:碘元素在海带中存在的形式如果以化 : 合态存在,如何把碘由化合态变为游离 合态存在, 态并分离出来? 态并分离出来? 3:为什么要灼烧海带,目的是什么? :为什么要灼烧海带,目的是什么? 4:海带灰常用水浸泡,想一想主要是什 :海带灰常用水浸泡, 么离子留下了? 么离子留下了?
二、海水提溴
Extracting bromine from sea water
Br-的浓度(g /L) 的浓度( ) 海水 卤水(晒盐之后 卤水 晒盐之后) 晒盐之后 卤水(提取氯化钾后) 卤水(提取氯化钾后) 0.067 2.5--3 6
常见氧化剂的价格
价格( 价格(万元/吨) Cl2 O2 KMnO4 重铬酸钾) K2Cr2O7(重铬酸钾 重铬酸钾 KClO3 H2O2 过氧化钠) Na2O2(过氧化钠) 0.155 0.13 3.4 3.76 2.7 1.4 17
结论
碘元素以碘离子的形式存在, 碘元素以碘离子的形式存在,先把这些 植物烧干,灼烧成灰(烧去有机物), 植物烧干,灼烧成灰(烧去有机物), 再用水浸泡; 再用水浸泡;使其大部分的碘离子转入 水中, 水中,最后选用氧化剂将其氧化成单质 碘。
可选用的药品
干海带灼烧成的海带灰 氧化剂:氯水、 双氧水、浓硫酸、 氧化剂:氯水、 双氧水、浓硫酸、高锰酸钾 萃取试剂: 萃取试剂:四氯化碳 试剂: 淀粉试纸 试剂:KI淀粉试纸
三、海带提碘
提碘原料
碘是非金属元素。 但是,碘 碘是非金属元素 。 但是 碘 在海水中含量太低,仅有 0.06g/L。 目前还不能直接 。 从海水中提取碘。 从海水中提取碘 。 但海洋 植物,如海带 如海带、 植物 如海带 、 马尾藻等有 吸附碘离子的特殊能力,它 吸附碘离子的特殊能力 它 们能把海水中的碘富集到 是海水中的10万倍以上 万倍以上。 是海水中的 万倍以上 。 所以通常从海带或马尾藻 中提取碘。 中提取碘。
二、海水提溴
步骤: 步骤: 浓缩( 浓缩(concentration ) 氧化(oxidation ) 氧化 提取(extraction ) 提取 原理: 原理:Cl2+2Br-Br2 + 2Cl--
问题
我们现在食用的是加碘盐 (KIO3)。思考: 。思考: 1.食盐为什么要加碘? 食盐为什么要加碘? 食盐为什么要加碘 2.从哪里获得碘呢? 从哪里获得碘呢? 从哪里获得碘的态度和精细的操作 技术,又要有正确的指导理论和思想方法, 技术,又要有正确的指导理论和思想方法,才 能收到好的效果;否则将走许多弯路, 能收到好的效果;否则将走许多弯路,甚至真 理出现在自己的眼前也会视而不见。 理出现在自己的眼前也会视而不见。德国著名 的有机化学家李必希 李必希( 的有机化学家李必希(Liebig,U.1803-1873)在 ) 发现溴的前几年,得到一种黄色的液体, 发现溴的前几年,得到一种黄色的液体,没有 氯化碘(ICl) 分析研究就判断是氯化碘 分析研究就判断是氯化碘(ICl) 。殊不知这种 黄色物质并不是氯化碘而是溴。 黄色物质并不是氯化碘而是溴。后来他听说发 现了溴,李比希知道自己错了, 现了溴,李比希知道自己错了,他将贴氯化碘 标签的瓶子特别保存起来,这就是有名的“ 标签的瓶子特别保存起来,这就是有名的“错 误之柜” 误之柜”。
溴的发现
法国化学家巴拉尔( 法国化学家巴拉尔(Balard,A.J.1802巴拉尔 1876),1842年在研究盐湖中植物的时候, ),1842年在研究盐湖中植物的时候, ),1842年在研究盐湖中植物的时候 得到一种灰黑色的浸取液。 得到一种灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入 氯水和淀粉,溶液即分为两层:下层显蓝色, 氯水和淀粉,溶液即分为两层:下层显蓝色, 这是由于淀粉与溶液中的碘生成了化合物; 这是由于淀粉与溶液中的碘生成了化合物;上 层显棕黄色。 层显棕黄色。他通过一系列的实验后得到了红 棕色的液体。他判断, 棕色的液体。他判断,这是与氯和碘相似的一 种新元素,他将其命名为Muride Muride。 种新元素,他将其命名为Muride。法国科学院 肯定了溴的发现在科学事业上的地位。 肯定了溴的发现在科学事业上的地位。但他们 不赞成巴拉尔的命名, 不赞成巴拉尔的命名,把它改称为溴Bromine , 含义是恶臭。 含义是恶臭。
(准备、称量) 准备、称量) (1)灼烧:(略) 灼烧:(略 :( 溶解:将海带灰转移入小烧杯中,加水至20mL 20mL, (2)溶解:将海带灰转移入小烧杯中,加水至20mL, 搅拌使其溶解。 搅拌使其溶解。 过滤: KI淀粉试纸检验滤液 淀粉试纸检验滤液( (3)过滤:用KI淀粉试纸检验滤液(请使用玻璃棒蘸 取)。 氧化:将滤液倒入试管,加入1滴管氧化剂, (4)氧化:将滤液倒入试管,加入1滴管氧化剂,用 KI淀粉试纸检验。 KI淀粉试纸检验。 淀粉试纸检验 萃取分液:分别加入2滴管CCl 观察现象。 (5)萃取分液:分别加入2滴管CCl4,观察现象。
一、溴和碘的物理性质
萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解 萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解 互不相溶的溶剂里
度不同的性质, 度不同的性质,用一种溶剂将溶质从原来的溶液 的性质 里提取出来的方法。 里提取出来的方法。萃取是一种重要的分离物质 的方法。 的方法。 萃取剂的条件: 互不相溶且密度差异大; 萃取剂的条件:1、互不相溶且密度差异大; 溶质在其中溶解度大; 挥发性强; 2、溶质在其中溶解度大;3、挥发性强;4、 与溶质不反应。 与溶质不反应。
一种物质有升华特性 气 态 混 合物 液 态 混 合物 各种气体与不同吸收剂的 作用不同 溶质在互不相溶溶剂中的 溶解度不同 各组分互溶, 各组分互溶,但沸点不同
加热升华 加热升华 洗气 萃取、分 液 蒸馏(分 馏)
布置作业
为你提供淀粉KI试纸,请使用家庭米醋, 为你提供淀粉KI试纸,请使用家庭米醋,测 KI试纸 定市售食盐中是否加碘。 定市售食盐中是否加碘。 (IO3- + 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O)