离子交换膜的原理是什么

离子交换膜的原理是什么离子交换膜又称离子选择透过性膜 。
按其功能和结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合膜5种 。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式 。
离子交换膜可制成均相膜和非均相膜两类 。采用高分子的加工成型方法制造 。①均相膜 。先用高分子材料如丁苯橡胶、纤维素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜,然后引入单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在膜内聚合成高分子,再通过化学反应引入所需功能基 。也可通过甲醛、苯酚等单体聚合制得 。②非均相膜 。用粒度为200~400目的离子交换树脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合后加工成膜制得 。为免失水干燥而变脆破裂,须保存在水中 。
离子交换膜主要应用于海水淡化,甘油、聚乙二醇的除盐,放射性元素、同位素及氨基酸的分离,有机物及无机物纯化,放射性废液处理,燃料电池隔膜及选择性电极等 。
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1、离子交换膜的作用是可以组装成电渗析器,用于苦咸水脱盐和盐溶液浓缩 。电渗析装置的脱盐程度可以达到一次蒸馏水的纯度 。它在膜技术领域占有重要地位,也将在仿生膜研究中发挥重要作用 。

2、离子交换膜还可用于甘油和聚乙二醇的脱盐,各种离子与放射性元素和同位素的分离,氨基酸的分级分离 。此外,离子交换膜还用于有机和无机化合物的纯化、放射性废液的处理和原子能工业中核燃料的制备,以及燃料电池膜和离子选择性电极 。

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离子交换膜的特点是什么?1)离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜 。2)离子交换膜按功能及结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型 。3)离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标 。阳离子在阳膜中透过性次序为: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+ 阴离子在阴膜中透过性次序为: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO4->NO3->I->(COO)2-(草酸根)>SO42-4)离子交换膜可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩 。
离子交换膜的作用?离子交换膜具有选择透过性.它只让Na + 带着少量水分子透过,其它离子难以透过.电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液,往阴极室注入水.在阳极室中Cl - 放电,生成 C1 2 ,从电解槽顶部放出,同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室.在阴极室中 H + 放电,生成 H 2 ,也从电解槽顶部放出.但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔,不能移向阳极室,这样就在阴极室里逐渐富集,形成了 NaOH溶液.随着电解的进行,不断往阳极室里注入精制食盐水,以补充NaCl的消耗;不断往阴极室里注入水,以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度.所得的碱液从阴极室上部导出.因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过,所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少.用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大,纯度高,而且能耗也低,所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺.
离子交换膜可以重复使用吗可以 。
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生 。
离子交换膜一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜 。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜 。1950年W.朱达首先合成了离子交换膜 。1956年首次成功地用于电渗析脱盐工艺上 。
离子交换膜的类型材料:有机膜、无机膜
结构:对称膜(微孔膜、均质膜)、非对称膜、复合膜
形状:平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷式
分离机理: 扩散性膜 、离子交换膜、选择性膜、非选择性膜
分离过程:反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗析膜、渗析膜、渗透蒸发膜
孔径大小:微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜
分离膜由高分子、金属、陶瓷等材料制造,以高分子材料居多,按其物态又可分为固膜、液膜与气膜三类 。气膜分离尚处于实验研究中,液膜已有中试规模的工业应用,主要用于废水处理中 。