第二十七章 结晶与提纯2
以上提取食盐的过程称之为重结晶。
重结晶，即是利用混合物中各组分，在某种溶剂中溶解度的不同，或是在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同，而使它们相互分离的过程。
接下来，路修远在首盐中缓缓加入沸腾的热水，制成其饱和溶液，然后往饱和溶液里缓缓的加入次盐。
因为现在已经是氯化钠的饱和溶液了，所以加入次盐，氯化钠不会再进行溶解。
或者说它是处在一个溶解和结晶的平衡状态。换句话说，有多少氯化钠溶解，就有相对应量的氯化钠结晶析出。
加入适量的次盐，且充分搅拌。过程中可以看到，水底一直保有相当数量的结晶。
之后再进行过滤，就可以得到相对纯净的食盐。
此过程相当于清洗了一遍次盐。毕竟次盐是直接减少水分得出的，里面会析出些许其他盐类杂质，不太纯净，得洗一遍。
至于中间的搅拌，是为了使分子间运动加快，从而加快溶解与结晶的速度，进而加快清洗速度。
此过程也是要确保，将原来所有的食盐晶体都重新溶解与结晶。
因为如果不搅拌，那么重新溶解与结晶，很大可能就只会发生在原来的结晶体表面，不会涉及到结晶体内部，这样就达不到全部洗练的目的。
将所有的次盐都清洗了一遍。这时，得到的食盐就可以放回原来的陶罐。
此时的食盐呈白色，颗粒极小、结构规则，而且晶莹剔透。
路修远尝了一点，发现只有咸味，没有其他苦味、涩味等异味。可以算是相当的纯净了，已经可以食用。
就在这时，路修远突然注意到，食盐的总量大概比刚开始的时候，少了十分之一左右的样子。
片刻后，他嘀咕道：“恩～，是少了点。不过好歹变纯了，危害也少的多了，也不算是太过浪费。”
最后呢，如果实在觉得剩余的溶液有点浪费。还可以将上述清洗过后的溶液和重结晶之后的滤液，进行混合。然后再复几次重结晶和清洗过程，这样还可以再得到些许食盐。
“如果大规模制取、提纯食盐的话，就可以将最后的溶液再重复利用几次。
不过～，我这手工的，量也少，还是一次就行了，不必再费那事了。
上面呢，就只是单纯的利用溶解度的不同来提纯食盐。
如果有化学试剂的话，就可以将溶液中的其他杂质离子一一沉淀，最后通过过滤将杂质全部清除，之后直接蒸干，就可以得到纯净的食盐了。
不过这些试剂现在也是没有的事，远的很呢，而且应该也很贵。想廉价的话，石灰石和纯碱应该也可以去除一部分离子。
不过我有水球术和火球术，可以直接控制水量和温度，就不需要那么麻烦了，而且也省事、省心、省力啊。
当然，如果再有一个可以降温的法术，那就更方便了。毕竟现在的冷却方面，还是靠的自然散热，比较慢，而且也比较费时间。”
————
因为海水晒制的粗盐中，会含有硫酸根离子、镁离子、钙离子等杂质。
所以如果要将它们全部去除的话，会用到氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠、盐酸等几种化学试剂。
通常来说，第一步，是用过量的氯化钡与硫酸根离子反应，生成不溶于水的硫酸钡，再进行过滤就可以去除硫酸根离子。
第二步，用过量的氢氧化钠来和镁离子反应，此过程生成氢氧化镁沉淀，过滤后去除镁离子。
第三步，用过量的碳酸钠和钙离子、钡离子反应，此过程生成碳酸钙、碳酸钡沉淀，过滤后去除钙离子和钡离子。
第四步，加入盐酸，除去过量的氢氧化钠与碳酸钠。
第五步，蒸发结晶，得到精盐。
至于第四步中过量盐酸的问题，因为盐酸是由氯化氢和水组成的，其中的氯化氢是气体，它在水中的溶解度随着温度的升高会急剧降低。
所以，随着蒸发的过程中温度的升高与水分的减少，氯化氢会逐渐的挥发到空气中，最后只会只剩下精盐。
————
路修远将家中的食盐提纯之后，又将粗糖也取了出来，进行提纯了。
粗糖呈浅棕色，是利用甘蔗、甜菜等榨取糖汁，之后经过沸腾浓缩，最后形成的糖结晶，杂质比较多。
少年按照提纯食盐的步骤提纯粗糖。
第一步，先溶解过滤，过滤掉其中不溶于水的杂质。
不过此次与食盐不同的是，蔗糖在水中的溶解度远大于食盐，常温下一份质量的水可以溶解两份的蔗糖，所以制成饱和溶液时用的水量很少。
第二步，进行重结晶。蔗糖的溶解度随着温度的升高而升高。
所以，首先加热至沸腾，然后过滤，去除溶解度随温度升高而下降所析出的晶体。
接下来，减少适量水分，此次析出的是溶解度随温度变化不大的，像氯化钠之类的。
之后，降低温度，此阶段析出的是蔗糖。
过滤出蔗糖后，重复此步骤，直到最后只剩余少许溶液。
第三步，清洗，制成精糖。这块儿和食盐的一样，就不在赘述了。
提纯之后的蔗糖，还是带着些许红棕色，不是纯正的白色，这是因为没有进行脱色处理。
如果要进行脱色的话，可以先溶解，再用适量的活性炭进行脱色，之后过滤出活性炭，再之后\进行重结晶就可以了。
严格来说，提纯蔗糖的话，在第二步重结晶之前，还会用到石灰乳和二氧化碳，它们会形成微溶的氢氧化钙和碳酸钙物质等来进行辅助沉淀，吸附溶液中的杂质。
这是因为，开始的溶液中，始终存在着一些微小的杂质。
虽然它们也不溶于水，但是它们的颗粒太小，会悬浮在水中，也不沉淀。而滤布孔径太大，也会过滤不掉。
所以就要用类似胶体的物质来吸附它们，来进行辅助沉淀。
————
“食盐和蔗糖都提取完了，接下来还能提取点什么呢？
海水中的各种贵金属？
它们暂时也没什么用，再说自己提取到了金、银的话，怎么花出去？别到时候被抓了，那可就亏大发了。
对了，还可以提取铀[yóu]，不过这玩意它在海水中的含量实在太少，我就算累死，估计提取的也那么一点，还是暂时不费那事了。
而且万一提取的多了，超出了临界质量，就会自发的形成了链式反应，能持续进行核裂变，这可是有强辐射的，危害太大。
到时再一个弄不好，反应太过剧烈自发的爆炸了，促成了核爆炸，那可就大发了。别到时候惹祸了，城市都没了。
再说，铀还分好几种同位素的，它们的临界质量应该也都不一样。这个我也没记清楚，还是先不碰这块了。
太危险了，得谨慎点，还是等以后弄清楚了再说吧。”
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重结晶，即是利用混合物中各组分，在某种溶剂中溶解度的不同，或是在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同，而使它们相互分离的过程。
接下来，路修远在首盐中缓缓加入沸腾的热水，制成其饱和溶液，然后往饱和溶液里缓缓的加入次盐。
因为现在已经是氯化钠的饱和溶液了，所以加入次盐，氯化钠不会再进行溶解。
或者说它是处在一个溶解和结晶的平衡状态。换句话说，有多少氯化钠溶解，就有相对应量的氯化钠结晶析出。
加入适量的次盐，且充分搅拌。过程中可以看到，水底一直保有相当数量的结晶。
之后再进行过滤，就可以得到相对纯净的食盐。
此过程相当于清洗了一遍次盐。毕竟次盐是直接减少水分得出的，里面会析出些许其他盐类杂质，不太纯净，得洗一遍。
至于中间的搅拌，是为了使分子间运动加快，从而加快溶解与结晶的速度，进而加快清洗速度。
此过程也是要确保，将原来所有的食盐晶体都重新溶解与结晶。
因为如果不搅拌，那么重新溶解与结晶，很大可能就只会发生在原来的结晶体表面，不会涉及到结晶体内部，这样就达不到全部洗练的目的。
将所有的次盐都清洗了一遍。这时，得到的食盐就可以放回原来的陶罐。
此时的食盐呈白色，颗粒极小、结构规则，而且晶莹剔透。
路修远尝了一点，发现只有咸味，没有其他苦味、涩味等异味。可以算是相当的纯净了，已经可以食用。
就在这时，路修远突然注意到，食盐的总量大概比刚开始的时候，少了十分之一左右的样子。
片刻后，他嘀咕道：“恩～，是少了点。不过好歹变纯了，危害也少的多了，也不算是太过浪费。”
最后呢，如果实在觉得剩余的溶液有点浪费。还可以将上述清洗过后的溶液和重结晶之后的滤液，进行混合。然后再复几次重结晶和清洗过程，这样还可以再得到些许食盐。
“如果大规模制取、提纯食盐的话，就可以将最后的溶液再重复利用几次。
不过～，我这手工的，量也少，还是一次就行了，不必再费那事了。
上面呢，就只是单纯的利用溶解度的不同来提纯食盐。
如果有化学试剂的话，就可以将溶液中的其他杂质离子一一沉淀，最后通过过滤将杂质全部清除，之后直接蒸干，就可以得到纯净的食盐了。
不过这些试剂现在也是没有的事，远的很呢，而且应该也很贵。想廉价的话，石灰石和纯碱应该也可以去除一部分离子。
不过我有水球术和火球术，可以直接控制水量和温度，就不需要那么麻烦了，而且也省事、省心、省力啊。
当然，如果再有一个可以降温的法术，那就更方便了。毕竟现在的冷却方面，还是靠的自然散热，比较慢，而且也比较费时间。”
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因为海水晒制的粗盐中，会含有硫酸根离子、镁离子、钙离子等杂质。
所以如果要将它们全部去除的话，会用到氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠、盐酸等几种化学试剂。
通常来说，第一步，是用过量的氯化钡与硫酸根离子反应，生成不溶于水的硫酸钡，再进行过滤就可以去除硫酸根离子。
第二步，用过量的氢氧化钠来和镁离子反应，此过程生成氢氧化镁沉淀，过滤后去除镁离子。
第三步，用过量的碳酸钠和钙离子、钡离子反应，此过程生成碳酸钙、碳酸钡沉淀，过滤后去除钙离子和钡离子。
第四步，加入盐酸，除去过量的氢氧化钠与碳酸钠。
第五步，蒸发结晶，得到精盐。
至于第四步中过量盐酸的问题，因为盐酸是由氯化氢和水组成的，其中的氯化氢是气体，它在水中的溶解度随着温度的升高会急剧降低。
所以，随着蒸发的过程中温度的升高与水分的减少，氯化氢会逐渐的挥发到空气中，最后只会只剩下精盐。
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路修远将家中的食盐提纯之后，又将粗糖也取了出来，进行提纯了。
粗糖呈浅棕色，是利用甘蔗、甜菜等榨取糖汁，之后经过沸腾浓缩，最后形成的糖结晶，杂质比较多。
少年按照提纯食盐的步骤提纯粗糖。
第一步，先溶解过滤，过滤掉其中不溶于水的杂质。
不过此次与食盐不同的是，蔗糖在水中的溶解度远大于食盐，常温下一份质量的水可以溶解两份的蔗糖，所以制成饱和溶液时用的水量很少。
第二步，进行重结晶。蔗糖的溶解度随着温度的升高而升高。
所以，首先加热至沸腾，然后过滤，去除溶解度随温度升高而下降所析出的晶体。
接下来，减少适量水分，此次析出的是溶解度随温度变化不大的，像氯化钠之类的。
之后，降低温度，此阶段析出的是蔗糖。
过滤出蔗糖后，重复此步骤，直到最后只剩余少许溶液。
第三步，清洗，制成精糖。这块儿和食盐的一样，就不在赘述了。
提纯之后的蔗糖，还是带着些许红棕色，不是纯正的白色，这是因为没有进行脱色处理。
如果要进行脱色的话，可以先溶解，再用适量的活性炭进行脱色，之后过滤出活性炭，再之后\进行重结晶就可以了。
严格来说，提纯蔗糖的话，在第二步重结晶之前，还会用到石灰乳和二氧化碳，它们会形成微溶的氢氧化钙和碳酸钙物质等来进行辅助沉淀，吸附溶液中的杂质。
这是因为，开始的溶液中，始终存在着一些微小的杂质。
虽然它们也不溶于水，但是它们的颗粒太小，会悬浮在水中，也不沉淀。而滤布孔径太大，也会过滤不掉。
所以就要用类似胶体的物质来吸附它们，来进行辅助沉淀。
————
“食盐和蔗糖都提取完了，接下来还能提取点什么呢？
海水中的各种贵金属？
它们暂时也没什么用，再说自己提取到了金、银的话，怎么花出去？别到时候被抓了，那可就亏大发了。
对了，还可以提取铀[yóu]，不过这玩意它在海水中的含量实在太少，我就算累死，估计提取的也那么一点，还是暂时不费那事了。
而且万一提取的多了，超出了临界质量，就会自发的形成了链式反应，能持续进行核裂变，这可是有强辐射的，危害太大。
到时再一个弄不好，反应太过剧烈自发的爆炸了，促成了核爆炸，那可就大发了。别到时候惹祸了，城市都没了。
再说，铀还分好几种同位素的，它们的临界质量应该也都不一样。这个我也没记清楚，还是先不碰这块了。
太危险了，得谨慎点，还是等以后弄清楚了再说吧。”
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