常温下饱和食盐水的浓度


常温下饱和食盐水的浓度  

盐是人类生存的重要物资,其历史渊源悠久,最早人们采集海滩上的自然结晶盐花、盐湖中的天然卤水和石盐以及地面露出的盐泉和岩盐。随着发展,人们开始采用人工生产的方式制盐。据文字记载,在五千多年前就已利用海水制盐,四千多年前生产湖盐,两千多年前则已采用井盐。

海水中含有多种盐分,如氯化钠(食盐)、氯化钾和氯化镁等。食盐是氯化钠的一种,不包括其他几种盐分。尤其是氯化镁,味道苦咸,对人有毒。从海水中提取食盐必须去除这些有害的盐分。

接下来详细介绍一下如何从海水中提取食盐。

一、“煎”、“煮”的区别

从海水中直接提取食盐的历史相当悠久,其物理原理是通过加热让水分蒸发,盐便析出。在我国古代,煮盐和煎盐的区别在于原料、工艺和出现时间的不同。煮盐主要是直接加热海水,而煎盐则是对原料进行预处理,制成趋近饱和的高浓度盐水溶液后再进行加热。在汉朝及以前,沿海地区的居要通过直接加热海水制盐,这种方法被称为“煮海熬波”。

在常温下(以20摄氏度为例),氯化钠水溶液的饱和溶解度约为36克(每100克水)。而我国近海海水含盐量在2.4%至3.4%之间浮动,不仅远未达到饱和状态,还包含多种盐分。煮盐是最简单但效率最低的方法,需要耗费大量燃料将九成水分蒸发掉才能让盐开始析出。提高效率的方法是不直接煮海水,而是先制取高浓度盐水溶液,这被称为“制卤”。

二、“煮海熬波”与制卤工艺

制卤工艺的具体发明者不详,但通常认为是古代沿海地区的居民。他们发现海水有涨潮和退潮的现象。在退潮之后,沙滩上表层水分逐渐蒸发,就会有盐晶析出。尤其是在阳光明媚、海风拂面的天气里,晒干的海滩上会结出大片的盐晶。人们会将这些盐晶和富含海水的湿泥沙一起刮起来,堆成土堆暴晒并随时,使内部水分尽量蒸发。等这些“咸土”晒干后,再堆砌成类似堤坝的形状,通过引潮灌土、蒸发水分等方式提高咸土中的盐分含量。最后引一次海潮冲灌,收集起来的卤水含盐量高、趋近饱和,加热后很快就有盐析出,这就是煎盐的原料。

三、监督与试莲

自汉武帝时期起,盐业成为垄断的行业,为了防止私制,设有专职对这一行业进行全程监控。制盐从业者被称为灶户,由于制盐是多道工序协作的作坊式生产,因此需要几家几户配合,选出一个领头的灶头来生产和向上级监督负责。在的监督下,煎盐是最重要的工序之一。他们通过试莲的方式来测试卤水的质量。选用的是上一年沉入湖底淤泥中的莲子,“石莲”肉质密实。测试的程序是将莲子撒入卤水池中观察其漂浮情况,以判断卤水的浓度和盐的含量。如果卤水质量不达标,会根据情况酌情减额并要求灶头和灶户们补足缺额或自行购买薪柴煎盐。

四、起火与煎盐

煎盐有专门的灶房和多个灶眼。已经通过试莲验收的卤水会先挑出一部分作为“淋卤”备用。煎盐的过程就像平时煮茶烧水一样,通过加热使水分蒸发,使高浓度盐水溶液实现“趋近饱和—>饱和—>过饱和”的流程。这个过程需要经验丰富的人员掌握时机“点卤”,投入皂角等催化剂让已经饱和的氯化钠结晶析出。结晶的盐在热卤中凝聚成块附着在容器上,同时不断有新卤注入和结晶盐扒出。这个过程持续数日甚至半月之久,期间备尝辛苦。

五、分离杂质与结盐

在煎盐过程中,氯化钠与其他盐分如氯化钾和氯化镁是通过物理原理分离的。不同物质在不同温度下的溶解度差异是实现这一分离的关键。氯化钠的溶解度受温度影响较小,而氯化钾和氯化镁的溶解度随温度升高变化明显。在高温水溶液中随着水分蒸发和温度上升,氯化镁依然完全溶解在水中,而氯化钠已经结晶析出。这就是如何在煎盐过程中将氯化钠与其他的盐分离开的原理。经过一系列工序后制取的盐花和硬盐块还需进一步提纯。通过淋卤这个程序,将已经很少的氯化镁等杂质盐分再度溶解,提高氯化钠的纯度。经过以上数道工序之后,可供人安全食用的盐就制取出来了。同时还会从中拿出一部分成品进行“重淋”制取出纯度更高的“雪花晶盐”,作为品供阶层享用。最后收集起来的淋卤和残卤中含有氯化镁等其他盐分被称为“

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