鹽滷與礦物質濃縮液的差別
- 標題
- 鹽滷與礦物質濃縮液的差別
- 作者
- 陳仁仲
- 文件屬性
- 其他
- 知識分類
- 礦物質分離
- 點閱數
- 8184
摘要
大家對鹽滷的概念，最通俗與簡易的認知不外乎是：在晒鹽或煮鹽的過程裡，到最後鹽巴產出了，同時在鹽巴上面也產生了一些既不是水也不是鹽的液體，一般就把這些液體俗稱為「鹽滷」。在日語中以 にガリ（nigari）一詞表示，也就是苦汁的意思，在英語中則以Bittern一字來表示。
由上述對鹽滷的認知不難發現，它是以產鹽為目的，以鹽的產出為主軸觀察時的附隨產物。因此當我們以較嚴謹的態度來探究鹽的產出狀況時，從觀察自然界中海中慢慢蒸發的過程，就會發現隨著海水不斷濃縮，就會在不同階段形成不同的鹽類產物。首先是方解石（CaCO3）的產生，接著是石膏（CaSO4），然後才是重晶石（NaBr）和鹽巴（NaCl），隨著海水被濃縮的程度進一步提升，當倍率超過了百倍，其他鹽類如：硫酸鎂（MgSO4）、氯化鉀（KCl）、氯化鎂（MgCl2）…等的結晶也會伴隨鹽類陸續產出，若濃縮倍率再拉高到二百五十倍左右，含硼酸的矽酸鹽類也會被析出。在不斷蒸發的過程裡，當海水濃縮倍率超過了一定的範圍，在不同濃縮倍率下應該都有相對應的固體鹽類產出，同時也伴隨未蒸發完的液體殘存。如同每一階段的固體鹽都具有其物化特性外，每一不同階段所殘存的液體產物也都具有不同的組成內涵，也反應著每一階段特有的物化特性。所以即使是以產鹽的附產物等閒視之，這每一階段所產出的濃縮液已不能用籠統的鹽滷名稱和概念來簡單涵括和定義了。
雖然鹽滷在科學上沒有嚴謹的定義，它的組成和物化特性為何？沒有標準的答案。但是大家也都知道鹽滷大概就是海水中主要礦物質元素和其他微量元素的組成。如果今天我們反過來，把生產的目的針對是要提取海水中的礦物質和微量元素為前題，首先我們就必須面臨海水是一種非常複雜的水溶液，除了同時溶存了近八十種元素外，少數元素的濃度極高與極低間差距甚大，導致連一般分析化學的方法都無法完全分離與決定海水中各成分濃度之困擾。更何況在這麼多種元素以離子態或化合物形式下，在海水蒸發過程中，海水實際上同時進行著蒸發濃縮、產鹽沉澱、離子重新錯合、元素重新平衡的動態變化著，所涉及的問題已不僅只是蒸發濃縮的單純，而是海水中各種元素的相關平衡關係，和其間化學反應過程的機轉（Mechanism）與動力（Kinetics）等複雜問題。
想要從海水中提鍊出礦物質及微量元素的濃縮液，首先就必須對海水中每一種礦物質及微量元素，可對應於海水不斷被蒸發濃縮後，它的濃縮倍率與濃度變化的關係深入瞭解。 以鎂元素為例，當海水濃縮倍率達一百倍時，鎂元素的濃度將可達80000ppm，若再升高濃縮倍率超過兩百倍，鎂元素的濃度將高達100000ppm。但若是以鈣元素為例，則海水只要濃縮到十倍左右，鈣元素濃度就會升高到1000ppm以上，可是接下來濃縮倍率不論再怎麼提升，鈣的濃度還是呈現一路下滑的趨勢。當然在海水濃縮倍率到達十倍以上，海水中就會有碳酸鈣及硫酸鈣的固體沉澱物產生，這部份與從生產鹽的製程來觀查是一樣的。所以想從海水中提鍊礦物質與微量元素，海水中八十種不同元素隨海水濃縮倍率的提高，所產生的濃度變化情況是最關鍵的。接下來就必須進一步清楚確立所要產製濃縮液的特性目標；例如以海水中幾個指標性礦物質元素的濃度為基準，或是某兩元素間的比例關係，甚至是多個元素間的關係及約制等等。在海水不斷蒸發指標性元素的濃度達到此基準，或某兩項特定元素之比例達成一定值，所收集下來經濃縮的液體，就是我們所要的濃縮液。當然在相對應的濃縮倍率之下，同時所產生出固體鹽類，辜不論它是何種成分，都成為生產礦物質濃縮液所附隨的產物。除了以海水中幾個指標性礦物質元素的濃度或比例為生產基準外，另外也可以由整個海水連續蒸煮之過程的其他相關參數為依據，例如：海水濃縮倍率、海水的密度變化、海水的鹽度變化、海水總硬度變化…等。
總而言之，海水礦物質濃縮液的提鍊，是以海水中礦物質及微量元素可被定性定量的產製出來為主，製程中對各種鹽類的產出與排除，對指標礦物質元素濃度的定量掌握，對其他元素及微量元素間的重新平衡，都是要一次性的到位和滿足的。如果我們採用製鹽的設備和製程來提鍊礦物質濃縮液，這種為了生產「鹽」，而採集殘留下來的礦物質濃縮液，兩者最大的差別是：一者是在可被控制定性定量下產製出來；另一者則是隨固體鹽的產出，其組成與性質不確定性很大，無法精確再現的差別。
經過前面的論述，我們也大致可以看到末來礦物質濃縮液的產品規格輪廓，因為製程與物化特性的關係，從濃縮液總硬度（例如：170000ppm、30000ppm），或單指標元素濃度（例如：鎂濃度60000ppm），或複合元素定比例濃度（例如：鈣鎂比1：3），或多指標（例如：鈣鎂比多少，鈉限制多少；鈣、鎂多少，硫酸根少於多少…等）等等都會呼應市場需要而逐漸成熟。如果是鹽滷的話，應該無法滿足各領域在天然礦物質與微量元素上這許多需求吧。
由上述對鹽滷的認知不難發現，它是以產鹽為目的，以鹽的產出為主軸觀察時的附隨產物。因此當我們以較嚴謹的態度來探究鹽的產出狀況時，從觀察自然界中海中慢慢蒸發的過程，就會發現隨著海水不斷濃縮，就會在不同階段形成不同的鹽類產物。首先是方解石（CaCO3）的產生，接著是石膏（CaSO4），然後才是重晶石（NaBr）和鹽巴（NaCl），隨著海水被濃縮的程度進一步提升，當倍率超過了百倍，其他鹽類如：硫酸鎂（MgSO4）、氯化鉀（KCl）、氯化鎂（MgCl2）…等的結晶也會伴隨鹽類陸續產出，若濃縮倍率再拉高到二百五十倍左右，含硼酸的矽酸鹽類也會被析出。在不斷蒸發的過程裡，當海水濃縮倍率超過了一定的範圍，在不同濃縮倍率下應該都有相對應的固體鹽類產出，同時也伴隨未蒸發完的液體殘存。如同每一階段的固體鹽都具有其物化特性外，每一不同階段所殘存的液體產物也都具有不同的組成內涵，也反應著每一階段特有的物化特性。所以即使是以產鹽的附產物等閒視之，這每一階段所產出的濃縮液已不能用籠統的鹽滷名稱和概念來簡單涵括和定義了。
雖然鹽滷在科學上沒有嚴謹的定義，它的組成和物化特性為何？沒有標準的答案。但是大家也都知道鹽滷大概就是海水中主要礦物質元素和其他微量元素的組成。如果今天我們反過來，把生產的目的針對是要提取海水中的礦物質和微量元素為前題，首先我們就必須面臨海水是一種非常複雜的水溶液，除了同時溶存了近八十種元素外，少數元素的濃度極高與極低間差距甚大，導致連一般分析化學的方法都無法完全分離與決定海水中各成分濃度之困擾。更何況在這麼多種元素以離子態或化合物形式下，在海水蒸發過程中，海水實際上同時進行著蒸發濃縮、產鹽沉澱、離子重新錯合、元素重新平衡的動態變化著，所涉及的問題已不僅只是蒸發濃縮的單純，而是海水中各種元素的相關平衡關係，和其間化學反應過程的機轉（Mechanism）與動力（Kinetics）等複雜問題。
想要從海水中提鍊出礦物質及微量元素的濃縮液，首先就必須對海水中每一種礦物質及微量元素，可對應於海水不斷被蒸發濃縮後，它的濃縮倍率與濃度變化的關係深入瞭解。 以鎂元素為例，當海水濃縮倍率達一百倍時，鎂元素的濃度將可達80000ppm，若再升高濃縮倍率超過兩百倍，鎂元素的濃度將高達100000ppm。但若是以鈣元素為例，則海水只要濃縮到十倍左右，鈣元素濃度就會升高到1000ppm以上，可是接下來濃縮倍率不論再怎麼提升，鈣的濃度還是呈現一路下滑的趨勢。當然在海水濃縮倍率到達十倍以上，海水中就會有碳酸鈣及硫酸鈣的固體沉澱物產生，這部份與從生產鹽的製程來觀查是一樣的。所以想從海水中提鍊礦物質與微量元素，海水中八十種不同元素隨海水濃縮倍率的提高，所產生的濃度變化情況是最關鍵的。接下來就必須進一步清楚確立所要產製濃縮液的特性目標；例如以海水中幾個指標性礦物質元素的濃度為基準，或是某兩元素間的比例關係，甚至是多個元素間的關係及約制等等。在海水不斷蒸發指標性元素的濃度達到此基準，或某兩項特定元素之比例達成一定值，所收集下來經濃縮的液體，就是我們所要的濃縮液。當然在相對應的濃縮倍率之下，同時所產生出固體鹽類，辜不論它是何種成分，都成為生產礦物質濃縮液所附隨的產物。除了以海水中幾個指標性礦物質元素的濃度或比例為生產基準外，另外也可以由整個海水連續蒸煮之過程的其他相關參數為依據，例如：海水濃縮倍率、海水的密度變化、海水的鹽度變化、海水總硬度變化…等。
總而言之，海水礦物質濃縮液的提鍊，是以海水中礦物質及微量元素可被定性定量的產製出來為主，製程中對各種鹽類的產出與排除，對指標礦物質元素濃度的定量掌握，對其他元素及微量元素間的重新平衡，都是要一次性的到位和滿足的。如果我們採用製鹽的設備和製程來提鍊礦物質濃縮液，這種為了生產「鹽」，而採集殘留下來的礦物質濃縮液，兩者最大的差別是：一者是在可被控制定性定量下產製出來；另一者則是隨固體鹽的產出，其組成與性質不確定性很大，無法精確再現的差別。
經過前面的論述，我們也大致可以看到末來礦物質濃縮液的產品規格輪廓，因為製程與物化特性的關係，從濃縮液總硬度（例如：170000ppm、30000ppm），或單指標元素濃度（例如：鎂濃度60000ppm），或複合元素定比例濃度（例如：鈣鎂比1：3），或多指標（例如：鈣鎂比多少，鈉限制多少；鈣、鎂多少，硫酸根少於多少…等）等等都會呼應市場需要而逐漸成熟。如果是鹽滷的話，應該無法滿足各領域在天然礦物質與微量元素上這許多需求吧。