水的纯化，净化有哪些方法？

水的净化和纯化
　　1. 静置沉淀
　　目的：沉淀水中不溶性杂质
　　效果：水较之前澄清，不溶性杂质沉降到了烧杯底。
　　2. 吸附沉淀
　　加入明矾，利用生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降达到净水的目的。
　　3. 过滤
　　目的：使不溶性杂质与水分离
　　效果：水中不溶性杂质被除去，水变得澄清。 方法：一贴、二低、三靠。
　　4. 吸附
　　药品：活性炭 目的：除去部分可溶性杂质，如异味、色素等。
　　效果：其中异味被除去，但有炭粉残留。经过二次过滤，除去炭粉，水变得无色澄清透明。
　　5. 消毒
　　药品：漂白粉溶液或氯气或二氧化氯 目的：除去水中的细菌和微生物。 效果：与之前一样澄清，但其中的细菌病毒等已被消灭。 6. 蒸馏
　　原理：利用混合物中各组分沸点不同，依次分离。 目的：除去可溶性杂质，降低水的硬度
　　效果：可溶性杂质除去，硬度降低，成为纯水。

冬奥会的赛道冰面是怎么快速修复的？

冬季运动的场馆里有一个专门的职业，叫制冰师，任务就是把场馆里的场地冰面整理好

制冰师最主要的四个下作是制冰，补冰，修冰和清扫。

制冰--用喷头对赛道制冷单元进行上千次水雾喷洒，确保赛道整体制冰成型:

补冰--用特制抹刀，将冰水混合物填补至赛车进弯，出弯及冰易脱落外等关键位置，待冻结后缓慢洒水保护，与周边冰面形成整体:

修冰--手持20斤重的特制冰入均匀用力，在赛道上持续修出成型的滑行曲面:

日常清扫--进行冰面养护巡查，清理赛道冰坨和雪霜

速滑赛道的冰面出现破损时，工作人员立刻先倾倒温水，然后喷干冰，冰面瞬间被修复好了。

冰面瞬间修复是因为干冰升华温度急速降低使水结冰。

国际空间站如何循环空气和水？

太空中水的循环，是空间站宇航员日常生活饮用水的保证。2009年开始饮用由他们的尿液、汗液等循环处理的水。

这种特制水是由水循环设备处理的，它收集空间站宇航员的尿液、汗液和站内空气中的水分，经过多道程序，最终制备出可饮用水。我们来了解一下水的净化方法。

水的净化方法很多，净化程序一般是静置、吸附、过滤、蒸馏。其中净化效果最好的是蒸馏；吸附和过滤主要使用净水剂-----活性炭。

蒸馏法。蒸馏法只能除去水中非挥发性的物质，并不能除去溶解在水中的气体，而且，从经济角度讲，蒸馏制水存在着耗水量大、用电成本高的弊病，在太空中不是好的净化水方法。因为要消耗能源，太空中能源是有限的。

离子交换法 。用离子交换法制备的水称为去离子水，是目前用的比较多的一种方法，一般采用阴、阳离子交换树脂混合床装置，其优点是：成本低、树脂再生后可以反复使用，制备水量大，去离子能力强，其缺点就是设备与操作比较复杂，而且不能除去有机物等非电解质杂质，且有微量树脂溶在水中。

渗透法，渗透是在外电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中离子的选择性透过，使杂质离子从水中分离出来。用的比较多的是一种反渗透技术，反渗透能除掉90%以上的污染物，但效率比较低，一般不单独使用。

在太空中，水循环设备综合使用以上三种方法，仅需约6小时，就可制备22升饮用水。水循环设备对于未来宇航员登陆月球、火星、太空中长期居住都至关重要。所以，宇航员饮用太空中的循环水是太空探索中的一个重要里程碑。

针对太空中航天员洗浴等个人卫生活动产生的废水净化问题也有人提出了一套由消泡剂预处理、蒸汽压缩、蒸馏处理和反渗透膜处理相结合的水净化处理方案。

空间站舱内大气的净化是保证宇航员身体健康的重要条件。空间站舱内有害大气除了航天员呼出的二氧化碳、排泄物外，舱内微生物和仪器设备挥发物的污染不能忽视，它们都会危害航天员的身体健康的。 　　在空间站中，净化和消除航天员不断产生二氧化碳的方法有两种：消耗性的化学吸收法和再生技术。美国的载人航天器主要采用氢氧化锂作为二氧化碳的吸收剂，并采用储氧技术来补偿航天员代谢消耗的氧和舱体里泄漏的氧。经过地面实验和空间的长期应用，证明氢氧化锂吸收二氧化碳的性能是安全、可靠的。超氧化物和二氧化碳反应可以放出氧气，具有吸收二氧化碳和供应氧气的双重功能。

净化和消除舱内臭气和微量污染物的最常用方法是用活性炭吸附。一般常用活性炭和氢氧化锂组合结构吸收包括二氧化碳在内的各种污染物。活性炭的表面积大，可以有效地吸附碳氢化合物和臭气，但对一氧化碳的吸收效果不好。 　　中长期飞行时，密闭舱的空气中还漂浮着许多有害微生物，这些微生物在空气中遇到湿空气和适宜的温度，可以迅速繁殖，使航天员更容易生病。所以，必须抑制或消除这些微生物的影响。为了避免舱内有害微生物对人体健康造成的危害，常采用的方法是安装通风过滤装置和空气净化装置。例如，将高效粒子捕获材料过滤网放置在空间站的密封舱内通风管道系统上，由于网孔比空气中微生物还小，舱内空气通过管道过滤网时，微生物就被阻挡在进风管口的外面，其有效过滤效率可达99.9％。这样，舱内的空气就得到了净化。 由于空间站中各种实验仪器也可以散发出一定的化学成分，有些化学物质是比较危险的，将它们与空气隔绝，对保证航天员的健康也至关重要。所以，科学家在设备设计时，就考虑到如何防止化学物质泄露问题，特别是宇航员要具备使用过程中的维护能力。仔细地计划和精心的设计可以使风险降到最低，使航天员的呼吸更加轻松。

以上方法措施是保证航天员在太空中健康生活的重要条件。

在地球上，我们有持续不断的新鲜空气供应。我们吸入氧气呼出二氧化碳，二氧化碳被植物吸入进行光合作用后释放出氧气。这是一个巨大规模的奇妙循环。但是在航天器（如空间站等）里氧气使如何供应的？

大多数航天器都有自己的氧气供应系统，并且有一个备用系统。然而，这些航天器的任务持续时间很短，大约几天到两周。相比之下，国际空间站（ISS）是为长期飞行而设计的，那么国际空间站是如何制造氧气的呢？它产生氧气的方法有三种：氧气发生器、加压氧气罐和固体燃料氧气发生器（也称为氧气蜡烛）。

氧气发生器方法是通过一种叫做电解的过程从水中制造氧气。在这个过程中，电流从一个叫做阳极的带正电的电极经过水，到达另一个叫做阴极的带负电的电极。因为水本身是一种不良的导电体，所有往水中加入盐可以增强水的导电，在这个过程中水被分解成氢气和氧气。这个过程的化学原理如下：

在阴极处，发生一种称为还原的反应。来自阴极的电子（e -）与水（H2O）结合产生氢气（H2）和氢氧根离子（OH -）：2H2O（l）+ 2e - —> H2（g）+ 2 OH -（aq）。

在阳极处，发生一种称为氧化的反应。电子从水中除去并流入阳极。从水中去除电子产生氧气（O2）和氢离子（H +）：2H2O（1） - > O2（g）+ 4 e - + 4 H +。

电力由空间站的太阳能电池板产生，并通过空间站的电网供应给氧气发生器。水从地球上通过补给船和航天飞机送到空间站。水也可以通过冷凝器回收，以除去舱内空气中的水蒸气（宇航员呼出水蒸气）。还可以通过装置从宇航员的尿液中回收水。电解产生的氢气被排到太空中，而氧气则被循环到舱内空气中。

第二种方法是使用加压氧气罐。在这种方法中，我们不制造氧气，而是直接将氧气从地球输送到空间站。

第三种方法是通过化学反应制造氧气的备用系统。该系统被称为固体燃料氧气发生器（SFOG）。SFOG也被称为氧气蜡烛或氯酸盐蜡烛，它的容器中含有氯酸钠（NaClO3）粉末和铁（Fe）粉末的混合物。当SFOG被点燃时，铁在1112华氏度（600摄氏度）下“燃烧”，提供反应所需的热能。氯酸钠分解为氯化钠（NaCl）和氧气（O2）。一些氧与铁结合形成氧化铁（FeO）：

NaClO3 (s) + Fe (s) -> 3O2 (g) + NaCl (s) + FeO (s)

在未来的太空站或太空殖民地，美国宇航局的科学家希望通过种植植物来创造氧气和消除二氧化碳。这些植物将提供可呼吸的空气，并成为宇航员的食物来源。然而，一个必须解决的问题是如何在小空间里种植大量的植物——空间站上的生存空间是有限的。