① 為什麼離子交換膜交換例子的速度處於溫度和濃度有關還與交換膜面子有關
你說的是面積吧,當然接觸面積越大交換的越快了,就比如獨木橋的通行速度總不如大馬路一樣
② 用離子交換膜過濾
還需要鹽橋或導線什麼的連在兩邊,當反應時交換膜發生離子移動,而一邊失去的電子通過鹽橋導線等到達另一邊,實現電荷守恆
③ 求助陽離子交換膜的購買經驗,如何選擇
離子交換膜具有選擇透過性。
它只讓Na + 帶著少量水分子透過,其它離子難以回透過。
電解時從答電解槽的下部往陽極室注入經過嚴格精製的 NaCl溶液,往陰極室注入水。
在陽極室中Cl - 放電,生成 C1 2 ,從電解槽頂部放出,同時 Na + 帶著少量水分子透過陽離子交換膜流向陰極室。
在陰極室中 H + 放電,生成 H 2 ,也從電解槽頂部放出。
但是剩餘的 OH - 由於受陽離子交換膜的阻隔,不能移向陽極室,這樣就在陰極室里逐漸富集,形成了 NaOH溶液。
隨著電解的進行,不斷往陽極室里注入精製食鹽水,以補充NaCl的消耗;
不斷往陰極室里注入水,以補充水的消耗和調節產品NaOH的濃度。
所得的鹼液從陰極室上部導出。
因為陽離子交換膜能阻止Cl - 通過,所以陰極室生成的 NaOH溶液中含NaCl雜質很少。
用這種方法製得的產品比用隔膜法電解生產的產品濃度大,純度高,而且能耗也低,所以它是目前最先進的生產氯鹼的工藝。
④ 關於陽離子交換膜
電解飽和食鹽水時用到了陽離子交換膜,只允許鈉離子和水通過,但是陽內極室和陰極室溶液容不一樣。陽極室中是食鹽水溶液,陰極室中是氫氧化鈉溶液(而且陽極室和陰極室的溶液都是高純度的,基本上不含其他雜質,這一點就能保證陰極中沒有雜質),而陰極由於電解,水越來越少,是通過補充純水(也就是去離子水)來保證其水的來源的。
⑤ 離子交換膜的性能指標
離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。一般商品膜常提供以下性能指標。1、交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜,選擇透過性好,導電能力也強。但是由於活性基團一般具有親水性,因此當活性基團含量高時,膜內水分與溶脹度會隨之增大,從而影響膜的強度。有時也會因膜體結構過於疏鬆,而使膜的選擇性下降。一般膜的交換容量約為2-3mmol/g.2、含水量指膜內與活性基團結合的內在水,經每克干膜所含水的克數表示(%)。的含水量與其交換容量和交聯度有關,如上所說,隨著交換容量提高,含水量增加。交聯度大的膜由於膜結構,含水量也會相應降低。提高膜的含水量,可使膜的導電能力增加,但由於膜的溶脹會合螈選擇性下降,一般膜的含水量約為20%-40%左右。3、導電性(膜電阻)一般用電導率(Ω.cm)或電阻率(Ω.cm)表示,也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻(Ω.cm)表示。對電阻的表示因用途而異。一般講,在不影響其他性能的情況下電阻越小越好,以降低電能消耗。膜電阻與膜結構和膜厚度有關,此外還與外界溶液及溫度有關。通常規定25C,於0.1mol/L KCL溶液或0.1mol/L NaCL溶液中測定的膜電導作為比較標准4、選擇透過性反映膜對不同離子的選擇透過能力,用離子遷移數(t)和膜的透過度(p)來表示。膜內離子遷移數即某一種離子在膜內的遷移量與全部離子在膜內的遷移量的比值。或者也可用離子遷移所帶電量之比來表示。對於理想的離子交換膜,反離子的遷移數為1,同名離子的遷移數為0.實際上由於各種因素的影響,反離子在膜內的實際遷移可能達到1。有兩種方法可以得到膜的離子遷移數, 一是膜電位法,將膜在兩種不同濃度的同類電解質中測定其膜電位,再由膜電位計算遷移數。另一種方法是,在外加直流電場下,在電滲析槽中直接測定膜的遷移數。一般要求,實用的離子交換膜透過度大於85%,反離子遷移數大於0.9,並希望在高濃度電解質中仍有良好的選擇透過性。5、機械強度膜的機械強度包括膜的爆破強度和抗拉強度以及抗彎強度和柔韌性能。爆破強度是指膜受到垂直方向的壓力時, 所能承受的最高壓力,採用水壓爆破法測定,以單位面積上所受壓力表示(MPa),它是表明膜的機械強度的重要指標。抗拉強度是指膜受到平等方向的拉力時,所能賓最高拉力,以單位面積上所受接力表示(MPa)。膜的機械強度主要決定地的化學結構、增強材料等。增強的交聯度可提高膜的機械強度,而增設交換容量和含水量會使強度下降。一般使用膜的尖大於0.3MPa。6、膨脹性能(尺寸穩定性)膜有膨脹和收縮應盡量小而且均勻。否則既會帶來組裝的,而且還將造成壓頭損失增大、漏水、漏電和電流率下降等不良現象。7、化學性能指膜的耐酸鹼、耐溶劑、耐氧化、耐輻照、耐溫、耐有機污染等性能
⑥ 電解池中陰陽離子交換膜對左右兩邊濃度有影響
有影響。
⑦ 衡量電滲析離子交換膜性能的指標有哪些
衡量電滲析離子交換膜性能的指標有哪些?
電滲析法的關鍵在於電滲析器的性能,而電滲析器性能的關鍵又取決於離子交換膜的性能。離子交換膜性能的具體衡量指標有以下幾方面。
(1)膜的選擇透過性指標膜的選擇透過性是離子交換膜最重要的性能,可用遷移數和膜電λ來表徵膜的選擇透過性。極端情況下,理想膜只允許反離子通過,不允許同離子通過,即此時反離子的遷移數為1,同離子的遷移數為零。因此可用遷移數定量地表示膜的選擇透過性。
用離子交換膜分隔兩種濃度不同的電解質溶液,橫跨膜的電λ差就是膜電λ。膜電λ的大小取決於膜的離子選擇透過性和膜兩側溶液的濃度差。因此,在一定的濃差及溫度下,可以用膜電λ表徵膜的選擇透過性。
(2)交換容量 指單λ膜樣品中所含活性基團的數量。通常以單λ乾重(g)的膜所含可交換離子的物質的量(mm01)表示。膜的選擇透過性及導電性能均與膜的交換容量大小相關。膜的交換容量一般在1~3mmol/g干膜。
(3)導電性膜的導電性可以用電阻率、電導率或面電阻表示。面電阻是指單λ膜面積所具有的電阻,單λa/cm2膜。完全乾燥的膜基本不導電,膜的導電性能是由含水膜中的電解質溶液實現的,因此膜的導電性與溶液及膜中的離子種類、濃度以及溶液溫度、膜自身的特性等相關,通常要求膜的導電能力應大於溶液的導電能力。
(4)含水率它表示濕膜中所含水的百分數(可以單λ質量干膜或濕膜計)。含水率與膜的活性基團數量、交聯度以及電解質溶液的離子種類、平衡濃度相關。其數值通常在30 9/6~50%范Χ。
(5)厚度膜的厚度與膜電阻和機械強度相關。在保證一定機械強度的前提下,膜越薄,其電阻就越小,導電性能也就越好。通常異相膜的厚度約1mm,均相膜厚度約0.2~0.6mm,最薄的為O.015mm。
(6)破裂強度 膜在實際應用中所能承受的最大垂直壓力。破裂強度是衡量膜的機械強度的重要指標之一。在電滲析器操作中,膜兩側所受到的流體壓力不可能相等,因此膜必須具備足夠的機械強度,以免因膜的破裂造成濃室和淡室貫通而使電滲析器無法運行。國產膜的破裂強度為0.3~1.0MPa。
⑧ 離子交換膜的原理
離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結構式可簡單表示為R—SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為
2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+
這也是硬水軟化的原理。
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團。它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
由於離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌,可恢復到原狀態而重復使用,這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗;陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進行再生。
離子交換樹脂的用途很廣,主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。