[科普中国]-海水化学

海水化学是研究海水的化学成分及其利用的学科。

基本信息海水化学是研究海水的化学成分及其利用的学科。海水中的无机盐大部分是食盐，但有几种物质的数量也相当可观。例如，镁的含量估计为2100万亿吨，碘为9300亿吨，铜和锰都是 150亿吨，金为 100亿吨，铀的含量比矿物中多1000多倍，约为50亿吨。如果把海水中的无机盐全部提取出来，重量将达到5×1012吨。
海水中的可溶性气体主要来自空气中的氮、氧和二氧化碳，在12℃和1大气压下，1千克海水中含氮11.1克、氧6.2克、二氧化碳0.3克，而来自腐烂动植物体的可溶性有机物质在海水中的含量则较低，1千克海水中约含2毫克。1

海水化学资源1. 海盐
我国海水制盐业，虽然历史悠久，但是在建国前发展缓慢，建国后，才取得长足的进步。目前我国11个沿海省、自治区、直辖市都有盐田。我国盐田面积由建国初期的970平方千米增加到1987年的3440平方千米，其中生产面积由820平方千米增加到3030平方千米。现有盐田面积约为建国初期的3.5倍。1987年全国海盐产量为1098万吨，占全国原盐产量的61%。我国目前海盐产量约占世界海盐产量的30%。海水晒盐业生产受气象影响波动很大，1979年时海盐丰收年，产量1538万吨，约占全国原盐产量的78.8%，是建国初期海盐年产量的4倍。
2. 溴
溴在海水中的含量很高，约为35毫克/升。据估计，海洋中溴的含量为100亿吨。目前世界上溴的年产量不足40万吨。我国溴的年产量仅占世界溴年产量的1/80。海水提溴主要沿用两种方法，即空气吹出发和水蒸气蒸出单质溴方法。近些年来，我国还研究了一些新的海水提溴方法，如：树脂吸附剂法、气态膜法。目前我国的溴素的提取主要是从地下浓海水和苦卤中进行。
3. 钾
钾是植物生长发育的必要元素。我国海水提钾先后进行过10吨级氯化钾和千吨级氯化钾试验，工艺路线和技术上可行，其吸附和洗脱等关键工序基本上达到预期效果，但是成本高，售价低，经济效益不高。前些年，天津对天然沸石法提钾工艺进行了改进，将原产氯化钾改为生产硫酸钾，成功的进行了扩试，并在此基础上，与盐场合作开发了上万吨级的中试装置，获得了成功，现生产运转正常，为大型海水提钾工业化生产开辟了一条新路。
4. 镁
我国镁和镁的化合物主要靠从陆地镁矿中生产，只有少量氯化镁从苦卤中提取。从海水中直接提取镁在我国曾有一些单位进行过研究试验，并在沿海一些工厂进行过从海水中提取氯化镁的试生产，效果良好。我国氯化镁1983年的生产水平为22万吨。
5. 铀
我国海水提铀研究，一度进展很快，成绩显著，曾经先于日本7年提得产品铀，并在不少方面居世界先进水平。但在提铀工艺和实用化研究方面，我国相对落后。目前，我国海水提铀研究，由于缺乏资金等原因，基本上处于停止状态。尽管如此，我国对吸铀机理和对主控动力学研究等方面，仍居于世界前列，有些富集试验的回收率可达到95%以上。
6. 锂
海水中的2200亿吨锂，是宝贵的财富，我国应该重视这种资源的开发利用。2

海水化学资源的提取技术提溴技术目前我国溴产量的90%以上是用空气吹出法 ，10%是用水蒸汽蒸馏法。所用原料是地上卤水和盐田浓海水或卤水。今后必须大力发展海水提溴的高新技术，大力发展含溴精细化学品和有拉动作用的溴化物合成技术。

提钾技术我国陆用钾矿十分贫乏，每年的钾盐产量只有30万吨，主要是从盐湖和苦卤中提取氯化钾和硫酸钾。利用沸石法从海水和卤水中提取钾技术，已取得可喜进步，有望实现产业化。

提镁技术目前，从卤水中提取的产品主要是氯化镁、硫酸镁、氧化镁和氢氧化镁等。今后的发展方向是量大面广的系列镁肥(市场有百万吨级的潜力)和高技术含量、高附加值的其他镁产品。

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院