เปลี่ยนน้ำเค็มเป็นน้ำจืด

น้ำส่วนใหญ่บนพื้นผิวโลกนั้นเป็นน้ำทะเล น้ำทะเลมีความเค็มเนื่องจากมันสะสมแร่ธาตุต่างๆ เอาไว้ รวมถือเกลือด้วย สิ่งมีชีวิตมากมายเติบโตและขยายพันธุ์ได้เป็นอย่างดีในน้ำเค็ม ในขณะที่สิ่งมีชีวิตชนิดบางชนิดก็สามารถอาศัยอยู่ได้เฉพาะในสิ่งแวดล้อมที่มีน้ำจืดเท่านั้น มนุษย์ต้องการน้ำจืดมากกว่าน้ำเค็มในการดำรงชีวิต เราหาน้ำจืดส่วนใหญ่มาจากบนผืนดิน แต่ไม่ใช่ทุกพื้นที่ที่มนุษย์อาศัยอยู่จะมีแหล่งน้ำจืด บริเวณใกล้ชายฝั่งนั้นมีน้ำทะเลอยู่ล้นเหลือ แต่กลับหาน้ำจืดได้ยาก แล้วเราจะเปลี่ยนน้ำเค็มเป็นน้ำจืดได้หรือไม่

กิจกรรมต่อไปนี้มุ่งศึกษากระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนน้ำเค็มให้เป็นน้ำจืด ในการทดลองนี้ นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับแนวคิดในการเปลี่ยนแปลงสถานะของของเหลวโดยการออกแบบและใช้พลังงานที่มีอยู่ในการเปลี่ยนน้ำเค็มให้เป็นน้ำจืด

จุดเดือดของน้ำที่หนึ่งหน่วยบรรยากาศคือที่ 100 องศาเซลเซียส แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าน้ำจะเริ่มระเหยที่ 100 องศาเซลเซียสเสมอไป แม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียส กระบวนการระเหยของน้ำก็อาจเกิดขึ้นได้ เกลือจะแยกออกจากน้ำผ่านการระเหย ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียส เกลือจะไม่ระเหยอย่างชัดเจน เพราะจุดหลอมเหลวของเกลือนั้นอยู่ที่ 800 องศาเซลเซียส ดังนั้น น้ำที่ระเหยต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียสจะแยกน้ำออกจากเกลือ ในการทำน้ำให้เดือด เราสามารถใช้การจุดไฟหรือแสงอาทิตย์ได้ เราสามารถเก็บไอน้ำที่ระเหยได้โดยการเปลี่ยนแปลงไอน้ำให้กลายเป็นน้ำด้วยกระบวนการลดอุณหภูมิ ซึ่งไอน้ำจะปะทะกับพื้นผิวที่เย็นและไหลลงเป็นน้ำไปสู่ที่รองรับน้ำ กระบวนการดังกล่าวเรียกว่าการกลั่น

1. เพื่อเสริมสร้างความเข้าใจว่าความร้อนสามารถเปลี่ยนสถานะของสสารจากของเหลวเป็นก๊าซได้
2. เพื่อเสริมสร้างความเข้าใจว่าการควบแน่นจะเกิดขึ้นเมื่อไอน้ำกลายเป็นของเหลวผ่านการทำความเย็น
3. เพื่อเสริมสร้างความเข้าใจว่าน้ำและเกลือสามารถแยกจากกันได้ผ่านการระเหย ดำเนินการทดลองตามหลักการแยกน้ำเค็มในชีวิตประจำวัน

1. เราจะทำน้ำเค็มให้ระเหยเป็นไอได้อย่างไร
2. เราจะดักจับและเก็บไอน้ำได้อย่างไร
3. เราจะทำให้ไอน้ำกลายเป็นของเหลวอีกครั้งได้อย่างไร ใช้ความร้อนหรือความเย็น เพราะอะไร
4. เราจะสร้างอุปกรณ์ที่ใช้ทำความร้อนน้ำเค็มและเก็บไอน้ำในวัสดุรองรับอีกอันหนึ่งให้มีโครงสร้างอย่างไร