Выпь (соль) - Википедия - Bittern (salt)

Эта статья о решении. Для использования в других целях см. Выпь (значения).

Выпь (мн. горькая), или нигари, это соль решение сформирован, когда галит (столовая соль) осаждает из морская вода или же рассолы. Bitterns содержат магний, кальций, и калий ионы, а также хлористый, сульфат, йодид, и другие ионы.[1][2]

Выпь обычно образуется в соляные пруды где испарение воды вызывает осаждение галита. Эти соляные пруды могут быть частью промышленного предприятия по производству соли или использоваться в качестве хранилища отходов для рассолов, производимых в опреснение процессы.[2]

Выпь - источник многих полезных солей.[2][3] Он используется как естественный источник Mg.2+, и его можно использовать как коагулянт как в производстве тофу[4] и в обработке промышленных Сточные Воды.[5][6][7][8]

История

Выпь добывается давно, не менее нескольких веков. Голландский химик Петрус Якобус Кипп (1808-1864) экспериментировал с насыщенными растворами выпи. Термин для раствора является модификацией «горький».[1]

Использует

На этом изображении изображены три прилегающих друг к другу соляных пруда, цвет которых варьируется от темно-зеленого до горчично-желтого.
Соляные пруды - это места, где можно производить выпь. Эти гиперсоленый Окружающая среда получает свой цвет от организмов, которые приспособились к суровым условиям соляных водоемов.[9]

Образование соли

Выпь является источником многих солей, в том числе сульфат магния (эпсомская соль). Существует несколько методов удаления этих солей из выпи, и в конечном итоге используемый метод зависит от целевого продукта. Продукты, которые естественным образом выделяются из выпечки кристаллизоваться в качестве испарение продолжается. Продукты, которые не выпадают преимущественно из горечи, могут выпадать в осадок при добавлении другого сложный или через ионный обмен.[2]

Сульфат калия-магния двойная соль, хороший удобрение, представляет собой соль, которая выпадает в осадок из горечи при добавлении метанол.[2] Этиловый спирт также используется, но он предпочитает сульфат калия осадки.[2]

Кроме того, решение можно использовать в производстве поташ и соли калия.[10] Винная кислота представляет собой одно соединение, которое может способствовать осаждению этих солей.[10]

Гидроксид магния (Мг (ОН)2) может происходить из выпи.[3] Добавление щелочной решение Такие как едкий натр (NaOH) или Лайм вызовет осаждение гидроксида магния, хотя известь не так эффективна. Более медленное добавление щелочного раствора приводит к осаждению более крупных частиц, которые легче удалить из раствора.[3]

Это изображение тофу на тарелке в окружении соевых бобов.
Выпь - один из коагулянтов, используемых при производстве тофу.

Коагуляция

Тофу

Выпь (нигари) была первым коагулянтом, который использовали для приготовления тофу.[4] Он все еще используется сегодня, потому что тофу, приготовленный с использованием горечи, сохраняет первоначальный вкус соевые бобы использовал, чтобы сделать это. Хотя выпь вызывает слишком быструю коагуляцию тофу, что снижает общее качество тофу, для решения этой проблемы были разработаны различные методы производства тофу с использованием выпи.[4]

Очистки сточных вод

Выпь можно использовать вместо алюминий коагулянты на основе при очистке сточных вод, образующихся при производствекрашение процесс.[5] PH сточных вод составляет базовый, что благоприятно для употребления выпь. После добавления выпи осажденный гидроксид магния действует как коагулянт для сбора краситель, твердые тела, органическая материя, и тяжелые металлы из сточных вод до отстаивания из раствора.[5] В ил Отстой, образующийся при такой очистке сточных вод, также легче утилизировать, чем отстой, образованный коагулянтами на основе алюминия, потому что существует меньше ограничений, связанных с удалением магния, и можно повторно использовать отстой в качестве удобрения.[5]

Выпь также может использоваться в качестве источника ионов магния (Mg2+) для осаждения струвит, полезное удобрение, из сточных вод, содержащих азот и фосфор.[6][7] Одним из источников полезных сточных вод является свалка фильтрат.[8] Выпь так же хороша, как и другие источники ионов магния при удалении фосфора из сточных вод, но отстает от других источников ионов магния с точки зрения удаления аммиак (азотистое соединение).[7]

Другое использование

Выпь можно использовать для культивирования Haloquadratum археи. Haloquadratum имеют отчетливо квадратную форму и распространены в гиперсоленой среде, такой как соляные пруды. Их выращивание необходимо для понимания их экологический функционируют в этих средах, а также их уникальные морфология.[11] Наличие Haloquadratum в окружающей среде, считающейся негостеприимной для большей части жизни, побудило к более тщательному изучению этих архей.

Было проведено исследование использования выпи в качестве натуральной добавки магния, используемой для снижения всплесков холестерина после еды (после приема пищи). гиперлипидемия ).[12]

Из-за высокого содержания соли, выпь также может использоваться в качестве вытяжного раствора для осмотического процесса концентрирования. сахароза в сахарный тростник сок.[13] Потому что прямой осмос используется, процесс относительно энергоэффективен. Соль Эпсома также может быть получена из раствора для вытяжки выпи после его использования.[13] Этот метод особенно полезен в районах, где производство сахарного тростника и соли находится в непосредственной близости, чтобы избежать затрат, связанных с перемещением сока сахарного тростника или выпи.[13]

Воздействие на окружающую среду

В некоторых юрисдикциях большая часть биттера используется для другого производства, а не выбрасывается напрямую.[14] В других юрисдикциях каждая тонна произведенной соли может создать 3+ тонны отходов выпечки. [15]

Хотя выпь обычно содержит те же соединения, что и морская вода, она гораздо более концентрированная, чем морская вода. Если выпь попадает прямо в морскую воду, последующий соленость увеличение может навредить морская жизнь вокруг точки выпуска.[14] Даже небольшое повышение солености может уничтожить морские виды. осмотический баланс, что может привести к смерти организм в некоторых случаях.[16]

В декабре 1997 года 94 трупа зеленых черепах Chelonia mydas были обнаружены в лагуне Охо-де-Либре (OLL), прилегающей к промышленной зоне Exportadora de Sal S.A (ESSA), крупнейшей солеварни в мире. Содержание фторид-иона F- в биттерах было в 60,5 раз больше, чем в морской воде. Осмоляльность горького была 11000 мосм / кг воды, тогда как осмоляльность плазмы черепахи составляла около 400 мосм / кг воды. Исследователи пришли к выводу, что следует избегать сброса выпечки в океан.[17]

Отсутствие надлежащих методов удаления выпей и озабоченность местных коммерческих и любительских рыболовных ассоциаций пагубным воздействием выпей на местную рыбу и районы разведения креветок заставили Агентство по охране окружающей среды Западной Австралии в 2008 г. не рекомендовать предлагаемый проект по переработке солей в проливе объемом 4,2 миллиона тонн в год в Район Пилбара, Вашингтон. EPA пришло к выводу, что:

... предлагаемая солнечная соляная ферма расположена в районе, который представляет неприемлемо высокие риски экологического вреда для ценностей водно-болотных угодий и неприемлемые уровни неопределенности в отношении долгосрочного обращения с выпечкой. [...] Высокий уровень неопределенности в отношении способности заявителя управлять текущим производством более 1 миллиона кубометров в год горькой выпечки C, которая токсична для морской биоты и, следовательно, может ухудшить ценность водно-болотных угодий и биоразнообразия сброс происходит либо случайно, либо он необходим для поддержания производства соляной фермы в долгосрочной перспективе.[18]

Рекомендации

  1. ^ а б «Выпь - Химия». Британская энциклопедия. Получено 4 ноября 2015.
  2. ^ а б c d е ж Лозано, Хосе А. Фернандес (1976). «Извлечение двойной соли сульфата калия и магния из выпи из морской воды». Проектирование и разработка промышленных и инженерных химических процессов. 15 (3): 445–449. Дои:10.1021 / i260059a018. ISSN  0196-4305.
  3. ^ а б c Alamdari, A .; Rahimpour, M. R .; Esfandiari, N .; Нурафкан, Э. (2008). «Кинетика осаждения гидроксида магния из морской выпи». Химическая инженерия и переработка: интенсификация процессов. 47 (2): 215–221. Дои:10.1016 / j.cep.2007.02.012. ISSN  0255-2701.
  4. ^ а б c Ли, Цзиньлун; Ченг, Юнцян; Тацуми, Эйзо; Сайто, Масаёши; Инь, Лицзюнь (2014). «Использование W / O / W коагулянтов с контролируемым высвобождением для улучшения качества тофу, затвердевшего с помощью настоя». Пищевые гидроколлоиды. 35: 627–635. Дои:10.1016 / j.foodhyd.2013.08.002. ISSN  0268-005X.
  5. ^ а б c d Альбукерке, Л. Ф .; Salgueiro, A. A .; Melo, J. L. de S .; Чиавоне-Филхо, О. (2013). «Коагуляция синего индиго, присутствующего в сточных водах при крашении, с использованием остаточной выпи». Технология разделения и очистки. 104: 246–249. Дои:10.1016 / j.seppur.2012.12.005. ISSN  1383-5866.
  6. ^ а б Кумар, Рамеш; Pal, Parimal (2015). «Оценка возможности извлечения азота и фосфора путем осаждения струвитов из богатых питательными веществами сточных вод: обзор». Экология и исследования загрязнения окружающей среды. 22 (22): 17453–17464. Дои:10.1007 / s11356-015-5450-2. ISSN  1614-7499.
  7. ^ а б c Ли, S. I; Weon, S. Y; Lee, C.W; Купман, Б. (2003). «Удаление азота и фосфата из сточных вод путем добавления выпи». Атмосфера. 51 (4): 265–271. Дои:10.1016 / S0045-6535 (02) 00807-X. ISSN  0045-6535. PMID  12604078.
  8. ^ а б Li, X. Z .; Чжао, К. Л. (2002). «Осаждение MAP из сточных вод со свалок и выпь из морской воды». Экологические технологии. 23 (9): 989–1000. Дои:10.1080/09593332308618348. HDL:10397/2444. ISSN  0959-3330. PMID  12361384.
  9. ^ Орен, Аарон (01.01.2019), Секбах, Джозеф; Рампелотто, Пабуло (ред.), «Глава 3 - Солнечные солянки как модельные системы для изучения галофильных микроорганизмов в их естественной среде обитания», Модельные экосистемы в экстремальных условиях, Астробиология, исследующая жизнь на Земле и за ее пределами, Academic Press, стр. 41–56, Дои:10.1016 / b978-0-12-812742-1.00003-9, ISBN  9780128127421, получено 2019-09-23
  10. ^ а б Гхара, Кришна Канта; Корат, Никунья; Бхалодия, Диксита; Соланки, Джигнеш; Маити, Пратюш; Гош, Пушпито К. (2014). «Производство чистых солей калия непосредственно из морской выпи с использованием винной кислоты в качестве безвредного и пригодного для повторного использования осадителя K +». RSC Advances. 4 (65): 34706–34711. Дои:10.1039 / C4RA04360J. ISSN  2046-2069.
  11. ^ Болхуис, Хенк; Poele, Evelien M. te; Родригес-Валера, Франсиско (2004). «Выделение и выращивание квадратного архона Уолсби». Экологическая микробиология. 6 (12): 1287–1291. Дои:10.1111 / j.1462-2920.2004.00692.x. ISSN  1462-2920. PMID  15560825.
  12. ^ Кишимото, Йошими; Тани, Марико; Уто-Кондо, Харуми; Сайта, Эми; Иидзука, Маки; Соне, Хирохито; Ёкота, Кунинобу; Кондо, Кадзуо (2010). «Влияние магния на липидные реакции сыворотки после приема пищи у здоровых людей». Британский журнал питания. 103 (4): 469–472. Дои:10.1017 / S0007114509992716. ISSN  1475-2662. PMID  19941679.
  13. ^ а б c Мондаль, Дибьенду; Натарадж, Санна Котраппанавар; Редди, Аламару Венката Рами; Гара, Кришна К .; Маити, Пратюш; Upadhyay, Sumesh C .; Гош, Пушпито К. (2015). «Четырехкратная концентрация сахарозы в соке сахарного тростника благодаря энергоэффективному прямому осмосу с использованием морской выпи в качестве раствора для вытяжки». RSC Advances. 5 (23): 17872–17878. Дои:10.1039 / C5RA00617A. ISSN  2046-2069.
  14. ^ а б Ахмад, Надим; Баддур, Рауф Э. (2014). «Обзор источников, эффектов, методов удаления и регулирования рассола в морской среде». Управление океаном и прибрежными районами. 87: 1–7. Дои: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_ausal_Salible_the_Pacific_Ocean_from_ausal_Salibel
  16. ^ Эйнав, Рэйчел; Харусси, Коби; Перри, Дэн (2003). «Влияние процессов опреснения на окружающую среду». Опреснение. 152 (1): 141–154. Дои: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. ^ «Солнечная соль Яннари, восточное побережье залива Эксмаут» (PDF). Управление по охране окружающей среды. Июль 2008 г.. Получено 21 декабря 2019.