Опреснение морской воды в исламе

Так как многие регионы исламского мира отличает засушливый климат, проблема опреснения соленой воды привлекала внимание мусульманских ученых с древности.

Исламские исследователи изучали и практиковали способы опреснения, изобретенные более ранними цивилизациями. Такие ученые, как Ибн Раббан ат-Табари (ум. 864 г.) и Ибн аль-Каф аль-Караки (1233-1286) упоминают описываемый Аристотелем метод помещения воскового сосуда в соленую воду. Такой сосуд действует как мембрана, и внутри него собирается пресная вода. Другой метод заключается в добавлении в солёную воду различных материалов для снижения её солёности, среди которых особое место занимает глина. Он основан на принципе ионного обмена. Этот метод описывал Гален, а из арабских ученых – Ибн Вахшия (X в.) и ар-Рази (865-925).

Попытки арабских мусульманских учёных изобрести новые способы опреснения начались ещё в раннюю эпоху Омейядов. В источниках сообщается, что такие изыскания проводил омейядский принц и ученый Халид ибн Язид ибн Муавия (ум. 704 г.), который изучал химию и предпринял первые попытки опреснения соленой воды, вероятно, методом дистилляции. Идея дистилляции получила дальнейшее развитие благодаря Джабиру ибн Хайяну (ум. 815), который изобрел специальный прибор для этого, назвав его аламбиком. Процесс нечистой перегонки был известен вавилонянам, египтянам и грекам с древних времен для извлечения масел из некоторых растений. Но Джабир ибн Хайян был первым, кто описал метод чистой дистилляции для очистки химикатов и воды. Аламбик до сих пор используется, а многие современные установки по опреснению морской воды основаны на принципе дистилляции.

Использование перегонного куба для опреснения морской воды могло быть затруднительным для простых людей. Поэтому были разработаны упрощенные методы. Абу Бакр ар-Рази изменил некоторые части перегонного куба, заменив их предметами, которые можно найти в любом доме и объяснил процесс дистилляции простым языком: «Наливают воду в глиняный горшок, кладут расщепленный тростник, а сверху – клок чистой, вымытой шерсти, разжигают под ним (т.е. горшком) огонь и отжимают шерсть, когда она станет влажной от пара».

По-видимому, такой упрощенный метод получил широкое распространение. Ибн Кайим аль-Джаузия (1292-1349) упоминает его в своей книге «Пророческая медицина».

Ибн Бутлан (ум. 1043 г.) писал о методе опреснения соленой воды путем дистилляции, но с использованием других инструментов. Он помещал глиняный горшок с очень мелкими порами в соленую воду. Таким образом, процесс дистилляции превращался в фильтрацию. Ибн Бутлан писал: «Солёность соленой воды регулируется перегонкой с помощью перегонного куба и тыквы или фильтрацией путём помещения сосуда для сбора в соленую воду так, чтобы в него проникала пресная вода». Таким образом, Ибн Бутлан применяет закон, известный в наше время как первый закон диффузии Фика. Он был назван в честь немецкого учёного Адольфа Фика, выведшего его в 1855 году. Этот закон гласит, что поток частиц (диффузионный поток) пропорционален градиенту концентрации.

Таким образом, арабские учёные, основываясь на наблюдениях за природными явлениями, изобрели новый метод опреснения солёной воды, применяя закон диффузии за несколько столетий до того, как он был упомянут Адольфом Фиком.