مطالعات جدید نشان داده است که غنی از آب نمک لیتیوم دارای شیمیایی تحت سلطه کاج است ، که از نظر ظاهری متفاوت از آبهای فیزیولوژیکی معمولی است.
یک مطالعه جدید منتشر شده در علم در حال پیشرفت است این پیچش شگفت آور را نشان می دهد: بسیاری از جهان لیتیوم بر خلاف سایر آبهای فیزیولوژیکی طبیعی مانند اقیانوس ، در آبهای نمکی با شیمی است. این کشف می تواند آینده استخراج لیتیوم را از سر بگیرد و نحوه مدیریت فاضلاب را از فرآیندهای استخراج بهبود بخشد.
لیتیوم نقش مهمی در قدرت انقلاب انرژی تجدید پذیر ایفا می کند. حدود 40 درصد از تحویل جهان از آپارتمان های نمکی عظیم معروف به سالاری است که در کوههای آند آمریکای جنوبی و از طریق فلات تبت در آسیا واقع شده است. در این مناظر خشک از راه دور ، لیتیوم از سنگ استخراج نمی شود ، اما در عوض در استخرهای زیرزمینی آب بسیار نمکی ، معروف به آب نمک ، حل می شود و دقیقاً در زیر پوسته رسوبات نمکی پنهان پنهان شده است.
“ما دریافتیم که pH آب نمک در این مناطق برخلاف آب دریا و سایر آبهای فیزیولوژیکی معمولی تقریباً کاملاً توسط بور هدایت می شود.
pH محلول اندازه گیری میزان اسید یا قلیایی آن است. در بیشتر آبهای طبیعی ، واکنشهای شیمیایی ، از جمله مولکولی به نام کربنات ، عمدتاً توانایی محلول را برای کنترل تغییرات در pH کنترل می کند – اندازه گیری معروف به قلیایی. اما تیم دوک سناریوی بسیار متفاوتی را در سالار د اویونی ، یک تابه نمکی غول پیکر ، واقع در یک فلات بولیوی ، که در آن بزرگترین میدان شناخته شده لیتیوم -ساالت در جهان وجود دارد ، فاش کرد.
بینش توسط سالار د اویونی
محققان تجزیه و تحلیل pH و شیمی آب نمک و نمک های مرتبط با جراحی خلبان برای تولید سالار دو اویونی. استخراج لیتیوم از قابلمه های نمکی به طور سنتی شامل پمپاژ یک آب نمک طبیعی از زیرزمین در یک سری از بندهای ، حوضچه های زیرزمینی است. مایع از مخازن پی در پی تبخیر می شود و یک آب نمک به طور فزاینده ای حاوی لیتیوم و کاج ، به علاوه نمک های ناخواسته را پشت سر می گذارد. در پایان ، لیتیوم در پردازش حاصل می شود.
این تیم دریافت که سطح pH در نمونه های طبیعی آب نمک سالارا در اطراف خنثی پوشیده شده است. در مقابل ، نمونه از سالن های نمکی از حوضچه های تبخیر بسیار اسیدی است. مدل سازی رایانه نشان می دهد که غلظت بالای کاج موتورهای اصلی pH در هر دو مورد است.
علاوه بر این ، آب نمک طبیعی حاوی مقادیر زیادی کاج به اشکال مختلف است – از جمله بور مولکول اسید و ترکیباتی به نام Borath – توزیع نسبی آن کنترل pH. تبخیر در مخازن غلظت کلی بور را افزایش می دهد و باعث تجزیه اسید بوریک می شود و یونهای هیدروژن را که باعث کاهش pH می شوند ، ایجاد می کند.
گوردون ویلیامز ، نویسنده اصلی ، می گوید: “از طریق زنجیره ای از واکنشهای ژئوشیمیایی ، قلیایی کربنات در آب نمک توسط سالار دو اوونی کاهش می یابد ، در حالی که قلیایی بورون غالب می شود.” دانشجویی در آزمایشگاه وگووش.
پاز پازو ، مطالعات دکترا در آزمایشگاه Vengos ، افزود: “ادغام تجزیه و تحلیل شیمیایی با مدل سازی ژئوشیمیایی به ما کمک کرده است تا ساختارهای مولکولی مولکولی مختلف را که به قلیایی در این آب نمک لیتیوم کمک می کنند ، تعیین کنیم.”
اثرات جهانی برای تولید لیتیوم
برای تأیید اکتشافات خود ، این تیم داده ها را برای بیش از 300 تجزیه و تحلیل لیتیوم ، سرشار از لیتیوم از قابلمه های مختلف نمکی ، از جمله شیلی ، آرژانتین و بولیوی-جمع آوری شده به عنوان قبایل لیتیوم و فلات تبت جمع آوری کرده است. مدل سازی نشان داده است که کاج مهمترین تأثیر را در قلیایی و بنابراین pH و در بیشتر این آب نمک دارد.
“علاوه بر داده های جدیدی که ما تولید کرده ایم ، ما یک پایگاه داده ژئوشیمیایی از آب نمک لیتیوم را از سراسر جهان گردآوری کرده ایم و به طور مداوم دریافتیم که بور اغلب مؤلفه غالب در قلیایی محلول شور است و pH محلول را کنترل می کند و نتایج Sarar de Uyuni در بولیوی را افزایش می دهد.”
به گفته محققان ، این مطالعه اولین کسی است که نقش کاج را در کنترل تغییرات شیمیایی که در هنگام تبخیر لیتیوم یک تابه نمکی رخ می دهد ، نشان می دهد. آنها افزودند که این یافته ها ممکن است فن آوری های استخراج لیتیوم در آینده را آگاه کند ، زیرا اپراتورها در حال بررسی راه های مؤثرتر استخراج لیتیوم و مدیریت فاضلاب ایمن هستند.
مرجع: “نقش بور در کنترل pH سالامترهای لیتیوم” توسط گوردون دز ویلیامز ، پاز پاپا و آوینر ونگوش ، 23 مه 2025 ، علم در حال پیشرفت استحرف
doi: 10.1126/sciadv.adw3268
این مطالعه توسط دانه های بذر برای نوآوری دانشگاه تحقیقات اقلیمی دانشگاه دوک ، دوک جوزیا چارلز ترنت بنیاد بنیاد یادبود بنیاد بنیاد و جایزه برای پایان نامه پایان نامه دانشگاه دوک پشتیبانی شد.
هرگز موفقیت را از دست ندهید: به خبرنامه Scitechdaily بپیوندید.
