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对海水淡化的一点思考
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从小就知道，要得到纯净的水可以借助蒸馏的方法。特别地，如果要淡化盐水，也可以借助蒸馏。但是，说实话，我一直不理解为什么盐分不会随水蒸气一同挥发。中学时我的理解是，盐分的密度比空气大，在空气自然浮不起来，而水蒸气正好相反，因此可以将盐和水分离，到现在我还是只能这么肤浅地理解。
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海水淡化是中学时第一次知道的，那时候的理解，海水淡化就是蒸馏海水，至于是用电还是用太阳能，并没有本质区别。不过昨天晚上忽然想到，这段时间用来提高房间湿度的加湿器或许可以用来做类似的事。从加湿器喷出来的雾和烧开水时喷出的雾很像，不过区别在于加湿器是用超声波产生雾，这种雾是冷的。我的想法是，这种雾也是不含有盐分的，因为我发现过一段时间，加湿器底部也会像水壶里那样沉积一些水垢。这里的原理我还是不太清楚，或许可以这么理解，无论是加热还是加超声波，能量都不足以使氯化钠或者其他盐气化，于是这些盐分也就无法像水汽那样漂浮在空气中。在这种情况下，重力对于水汽和盐分的分离至关重要。
想到加湿器之后，我就意识到，超声波可以用来淡化海水。上网查了一下，应用这个原理已经有不少专利了。一个关键就是将水雾化，不过有的技术是将水雾直接通到少量淡水中，得到更多淡水。不过看起来比较实用技术是用超声波得到水雾之后，还要用热空气将淡水蒸发出来。看起来第二种技术得到的水雾是含有盐分的（如下图），注意到在这种技术中重力在盐、水分离中没有起作用。
所以总结起来，就目前我能想象的途径来看，海水淡化的关键是水的雾化，而超声波相比蒸馏是更高效的。我还能想到的另外的方法有电解海水得到氢气和氧气，然后就可以得到淡水，但是这样做的目的应该是制氢，而不是淡化海水。
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