Когда нужно кипятить воду перед дистилляцией?

Одним из самых надежных способов очистки воды является ее кипячение при дистилляции, и улавливаются только те вещества, которые испаряются при температуре 100°С или ниже. Это действительно приводит к потенциальной проблеме перегонки таких вещей, как нефтепродукты с более низкой температурой кипения, в вашу сборную камеру.

Казалось бы, если вы предварительно вскипятите воду в открытом контейнере, любые загрязнения, которые кипят при температуре ниже 100°C, будут очищены.

Когда нужно кипятить воду перед дистилляцией? Как я могу узнать, как долго он должен предварительно кипеть в открытой емкости?

Это тема для этого сайта? Мы представляем себе какой-то постапокалиптический анклав выживших с научной лабораторией в подвале?
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос как не относящийся к теме, потому что он не применим к мероприятиям на свежем воздухе.
@BenCrowell Вопрос об очистке воды. Как это не по теме? На бирке 45 вопросов.
Потому что вопросы касаются того, чтобы сделать воду безопасной для питья, а не обязательно очищать ее. Есть разница. Тег назван неправильно.
VTC как деятельность, которую вы должны выполнять на открытом воздухе. Типы загрязняющих веществ, которые заставят вас перегонять, - это углеводороды и тяжелые металлы. Это противно. Есть много источников питьевой воды, в которых нет этих загрязнителей. Они не встречаются в естественных условиях на открытом воздухе. Если они происходят на открытом воздухе, отправляйтесь в другое место. Вы никогда не должны предварительно кипятить углеводород в открытой емкости, так как это может привести к пожару. Вы никогда не должны ходить в походы или ходить в походы там, где вода загрязнена углеводородами, не говоря уже о том, чтобы пить ее.
Процесс будет очень похож на то, что используется при перегонке спирта, где метанол ядовит и имеет более низкую температуру кипения, чем этанол, от которого его необходимо отделить (65°C против 79°C).
@JamesJenkins: Сайт посвящен активному отдыху. Создание химической лаборатории и перегонного куба кажется мне занятием в помещении.
@BenCrowell Я понимаю ваши возражения и сочувствую, но в конечном итоге я чувствую, что этот вопрос по теме. Я думаю, что было бы трудно найти ситуацию, когда это потребовалось бы в реальной жизни, поэтому я сочувствую. Глубокое беспокойство о том, что вы все еще можете заразиться, все же имеет некоторые основания, хотя , даже если бы это было чем-то, о чем я бы никогда не беспокоился . Поэтому я думаю, что это в тему.
Дистилляция @paparazzi также используется для удаления соли, поэтому на гипотетическом необитаемом острове это было бы полностью в тему.

Ответы (3)

Я все еще думаю, что это не по теме, но я не согласен с опубликованным ответом.

Если вы говорите об углеводородах, то они довольно токсичны для человека даже в малых концентрациях. Незначительный разлив по сравнению с размером океана убьет морскую жизнь.

То, что вы описываете, представляет собой простую периодическую дистилляцию, и я не думаю, что вы могли бы получить воду, загрязненную углеводородами, достаточно безопасную для питья даже в лаборатории с помощью этого процесса.

Гептан находится прямо при температуре кипения воды.

У меня есть степень в области химического машиностроения, и я работал на нефтеперерабатывающих заводах, но я никогда не работал со сточными водами. Вода, загрязненная углеводородами, прошла довольно обширную обработку для сброса в общественные системы водоснабжения. Используют фильтрацию, дистилляцию (не простую - колонную) и даже некоторые ферменты. Иногда они просто прикладывают достаточно тепла и сжигают его. Иногда они могут запустить его через существующий завод и сделать из него готовый продукт. Насколько мне известно, питьевая вода никогда не бывает готовым продуктом.

Найдите более чистую воду. Вода, не загрязненная углеводородами, легкодоступна. Такого рода загрязнения просто не распространены в природе.

Тяжелые металлы вы могли бы решить, но опять же, такое загрязнение редко встречается в природе.

Периодическая дистилляция должна работать для удаления соли или любых твердых частиц, но не так, как вы могли бы производить на открытом воздухе. Не уверен для мочи, так как есть некоторые жидкие загрязнения.

Ваше описание предварительного кипячения не соответствует действительности. Вы просто выкипаете зажигалку, но вы должны собрать ее, так как она легко воспламеняется.

Я согласен со многим из того, что вы говорите. В зависимости от загрязнения у вас не будет инструментов в лесу, чтобы сделать его безопасным для питья.
Еще один показательный случай — алкоголь. Несмотря на то, что у этанола и воды совершенно разные точки кипения, простой перегонкой их не получить.
@ChrisH Алкоголь превращается в нечто другое. И я бы не сказал совсем другое.
Я имею в виду, что это хорошо известный пример углеводородного соединения, которое не может быть отделено от воды так легко, как можно было бы предположить по температуре кипения, что, по-видимому, вы и делаете.
@ChrisH Но прочитайте ваши слова - «Несмотря на то, что этанол и вода имеют совершенно разные температуры кипения». Я считаю их температуры кипения довольно близкими в общей схеме вещей, и я бы не назвал спирт углеводородом. Не нужно вдаваться в азеотроп для этого вопроса.

Перегонка воды не удалит все углеводороды или хром-6 без очень сложного оборудования. Он может удалить мышьяк, соль и другие подобные неприятные соединения. Источник:

5 вещей, которые нужно знать о хроме-6 в питьевой воде

На практике крупномасштабные системы очистки воды предполагают, что вода будет содержать бактерии, паразиты, вирусы, отложения, химические вещества и летучие органические соединения. В типичной установке, такой как Нью-Йорк, которая обрабатывает 1,4 миллиарда галлонов в день, и где вода входит в систему фильтрации и выходит из нее примерно 8 часов, будьте уверены, что дистилляция не является частью этого процесса.

Вы можете прочитать о том, как Нью-Йорк обращается с водой, и, если хотите, можете договориться о посещении их объектов, что требует особых мер предосторожности и организации и может подойти не всем. Тем не менее, я проработал там несколько лет и нашел процесс лечения увлекательным. Ссылка здесь:

Система очистки сточных вод Нью-Йорка (1)

и

Система очистки сточных вод Нью-Йорка (2)

Таким образом, вам не нужна (или не нужна) дистилляция, чтобы удалить худшее из худшего. Сказав это, вы не можете просто пить воду, загрязненную летучими органическими соединениями, как вы можете пить воду, зараженную болезнями, и просто бороться с последствиями позже. Это связано с тем, что человеческий организм бурно реагирует на воду, загрязненную летучими органическими соединениями. Вот некоторые исследования последствий употребления такой загрязненной воды:

Последствия загрязнения нефтью для здоровья: сборник исследований

Поскольку основная часть вопросов здесь, на этом форуме, связана с личными проблемами на открытом воздухе, я отнесу свой ответ к такому сценарию.

На рынке существует множество продуктов для очистки воды, и все они включают либо химическую очистку воды, либо фильтрацию воды, либо просто кипячение воды, и ни один из них не удаляет летучие органические соединения или химические соединения, такие как хром и мышьяк. Они также не удалят соединения, которые являются растворами, такие как соль. ЛОС — это летучие органические соединения, такие как масло и бензол. Если вы находитесь в ситуации, когда вам нужно пить эту воду или обходиться без нее, вам придется решить это самостоятельно, основываясь на такой информации, как ближайшая другая акватория, ваша переносимость и другие вещи.

Но дистилляция — непрактичная форма очистки воды для большинства людей. Тепло, необходимое для его дистилляции, убьет большинство распространенных бактерий, вирусов и паразитов. Остается то, что не может быть легко удалено дистилляцией, оставляя вас с загадкой, которую лучше всего решить, не утруждая себя дистилляцией вообще. Если вы не имели дело с соленой водой - тогда у вас нет выбора, кроме как дистиллировать. Просто знайте, что это не избавит вас от всех летучих органических соединений.

Я думаю, что лучший способ очистки воды без таких продуктов, как таблетки и системы фильтрации или дистилляция, — это использовать то, что уже есть в природе.

Итак, вы спрашиваете, «когда кипятить перед дистилляцией», я отвечаю: «все время, но пропустить этап дистилляции». Поскольку вы упомянули о загрязнении нефтью (ЛОС), вам следует использовать почву — по возможности, песок — для фильтрации и поглощения таких загрязняющих веществ. Другими словами, вы думаете о том, чтобы имитировать то, что Нью-Йорк делает со своей водой, только в меньшем масштабе:

  1. Удаление крупных отложений

  2. Дайте постоять (это то, что большие круглые чаны делают с водой, только у вас нет чанов)

  3. Откачайте воду примерно на 3/4 сверху, чтобы удалить воду между плавающими маслами и затонувшими твердыми частицами. Делайте это, не беспокоя воду настолько, насколько это возможно.

  4. Далее нужно отфильтровать воду с помощью песка — его много. Это поглотит часть присутствующих летучих органических соединений, хотя и не все.

  5. Наконец, вы можете вскипятить воду, чтобы убить микроорганизмы.

Нью-Йоркские и другие муниципальные системы проходят такие этапы, как аэрация, озонирование и хлорирование, и для большинства людей это непрактичные методы.

Если вы действительно беспокоитесь об удалении летучих органических соединений, то вы должны использовать аэрацию с активированным углем или использовать метод фильтрации обратного осмоса:

ЛОС: летучие органические химические вещества в частных колодцах с питьевой водой

Обратите также внимание, что не существует методов очистки воды от радиоактивных загрязнений, и в США есть много мест с этой проблемой:

Защитники Черных Холмов - Хесапа О'накиджин

Радиоактивно загрязненные участки

Кстати, есть несколько замечательных статей по очистке от американских военных, хотя по масляным загрязнениям я не нашел много:

Малые системы очистки сточных вод с использованием метода очистки почвы

а также от CDC (тоже немного по масляному загрязнению):

Руководство по очистке и санитарии питьевой воды для использования в удаленных районах и в поездках

Экстренная дезинфекция питьевой воды

В первую очередь попытайтесь найти лучшую воду. Если ваша вода настолько загрязнена, что это вызывает серьезную озабоченность, я твердо уверен, что вам следует найти менее загрязненную воду для очистки. Это верно независимо от того, какой метод вы используете для очистки воды. В крайнем случае, я бы не стал набирать воду для очистки из горшка с портвейном, если бы в паре миль от меня была река.

Если по какой-то причине единственная вода, которая у вас есть, сильно загрязнена , я бы выполнил следующие шаги.

  1. Соберите воду и дайте ей постоять некоторое время, чтобы частицы и масла отделились от воды.
  2. После снятия масла сверху перелейте воду без твердых частиц в другой сосуд.
  3. Установите сосуд с водой и источник тепла, чтобы вы могли изменять температуру воды. Цель состоит в том, чтобы иметь систему, позволяющую поддерживать относительно постоянную температуру воды ниже точки кипения в течение определенного периода времени. Один из примитивных способов сделать это — поставить высокий штатив над костром. Это позволит вам регулировать температуру воды, регулируя расстояние, на котором сосуд с водой находится над пламенем.
  4. После длительного выдерживания сосуда с водой при высокой температуре, которая все еще ниже точки кипения, можно быть относительно уверенным, что вещества, температура кипения которых ниже, чем у воды, испарятся.
  5. Настройте систему сбора водяного пара и доведите воду до кипения. Поскольку мы выпарили большинство веществ с более низкой температурой кипения, все, что мы должны собрать, это вещества с температурой кипения воды или близкой к ней.
Я не согласен, что воду, загрязненную углеводородами, можно сделать пригодной для питья с помощью периодической дистилляции даже в лаборатории.
@Paparazzi Я согласен, что чем ближе точка кипения загрязняющего вещества к воде, тем тяжелее это будет. В целом цель состоит в том, чтобы уменьшить концентрацию любого загрязнения, которое достигается этой процедурой. В зависимости от загрязнения и вашей способности контролировать температуру, вы будете иметь разную степень успеха.
Снижать концентрацию недостаточно. Цель – безопасная питьевая вода. Я опубликую ответ.