① 離子交換膜的類型
材料:有機膜、無機膜
結構:對稱膜(微孔膜、均質膜)、非對稱膜、復合膜
形狀:平板膜、管式膜、中空纖維膜、卷式
分離機理: 擴散性膜 、離子交換膜、選擇性膜、非選擇性膜
分離過程:反滲透膜、滲透膜、氣體分離膜、電滲析膜、滲析膜、滲透蒸發膜
孔徑大小:微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜
分離膜由高分子、金屬、陶瓷等材料製造,以高分子材料居多,按其物態又可分為固膜、液膜與氣膜三類。氣膜分離尚處於實驗研究中,液膜已有中試規模的工業應用,主要用於廢水處理中。
目前大規模工業應用的多為固膜,固膜主要以高分子合成膜為主,高分子膜可製成緻密的或多孔的、對稱的或不對稱的。
近年來,無機陶瓷膜材料發展迅猛並進入工業應用,尤其是在微濾、超濾及膜催化反應及高溫氣體分離中的應用,充分展示了其化學性質穩定、耐高溫、機械強度高等優點。陶瓷膜和金屬膜亦可以是對稱或不對稱的,但制備方法完全不同。
② 陽離子交換膜與陽離子交換樹脂
陽離子交換樹脂是陽離子在通過樹脂的時候,被樹脂吸附或者與樹脂上的其他陽離子專進行交換,而陰離屬子不吸附和交換。陽離子交換膜的交換機理和陽離子交換樹脂的交換機理是不一樣的,該膜是一種具有選擇性透過的膜,陽離子可以通過,使陽極區和陰極區的陽離子得以互相交換,陰離子無法投過該膜,無法達到交換的目的。重點理解「交換」這個概念,前者在樹脂上進行的離子置換,而後者是兩極區之間離子的相互遷移,達到交換目的。
③ 關於陽離子交換膜
「它只允許陽極室的Na+、H+透過離子交換膜進入陰極室」這句話的重心是在陽離子可以內通過,而陰離子不容可以通過。陰極室的陽離子實際上可以通過交換膜進入陽極室,但由於陰極室的H+一直在減少,為了平衡電荷,Na+就會源源不斷的進入陰極室,陰極反應
2H2O+2e-=H2+2OH-,生成了OH-,所以陰極室的稀氫氧化鈉能變成濃氫氧化鈉。
④ 陽離子交換膜作用
1、可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。
2、也可應用於甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。
3、在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中,也都採用離子交換膜。
4、離子交換膜在膜技術領域中佔有重要的地位,它對仿生膜研究也將起重要作用
⑤ 離子交換膜的特點是什麼
1)離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。2)離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。3)離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。陽離子在陽膜中透過性次序為: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+ 陰離子在陰膜中透過性次序為: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO4->NO3->I->(COO)2-(草酸根)>SO42-4)離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。
⑥ 鈉離子交換膜和陽離子交換膜有什麼區別
離子交換膜是復對離子制具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,
陽離子膜通常是磺酸型的,帶有固定基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子
陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性由於陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因為同性排斥而不能通過,所以具有選擇透過性。
⑦ 電解池離子交換膜到底有什麼用,
比如電解氯化鈉溶液,一邊放出氯氣,一邊放出氫氣,如果不採取措回施,氯氣就會和氫氧化鈉再反應答,雖然生成的氯化鈉可以被再放出來,但是次氯酸鈉就沒法處理了。為了防止這些副反應的發生,我們就可以用離子交換膜把氫氧根鎖在另一邊,讓它過不來(雖然氯氣那邊還有極微量的氫氧根,那已經不足以產生很大誤差了)這就是一個例子.
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⑧ 兩性離子交換膜和陰陽離子交換膜有什麼區別
一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性交換基團,陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,而陰離子因為同性排斥而不能通過、水處理工業。陰離子交換膜具有非常廣泛的應用,在氯鹼工業、新型超級電容器等方面的應用也得到關注和研究,它是分離裝置、濕法冶金以及電化學工業等領域都起到舉足輕重的作用[1] ,他的高分子母體是不溶解的,並且在陰極產生OH-作為載流子,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著、重金屬回收,陰離子交換膜作為電池隔膜在液流儲能電池,他們具有親水性由於陽膜帶負電荷離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,帶有固定基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型、提純裝置以及電化學組件中的重要組成部分,因此還被稱為離子選擇透過性膜,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,陽離子膜通常是磺酸型的,隨著新型化學電源的發展,但在膜外我們通電通過電場作用,對陰離子具有選擇透過性作用。近年來,所以具有選擇透過性,經過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中。 陰離子交換膜的本質是一種鹼性電解質、鹼性陰離子交換膜燃料電池
⑨ 離子交換膜
一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜。1950年W.朱達首先合成了離子交換膜。1956年首次成功地用於電滲析脫鹽工藝上。
離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料製成的薄膜(也有無機離子交換股,但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似,都是在高分子骨架上連接一個活性基團,但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多,也沒有統一的分類方法。一般按膜的宏觀結構分為三大類:
1. 非均相離子交換膜 由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中,因而其化學結構是不均勻的。
2. 均相離子交換膜 均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中製成。它沒有異相結構,本身是均勻的。其化學結構均勻,孔隙小,膜電阻小,不易滲漏,電化學性能優良,在生產中應用廣泛。但製作復雜,機械強度較低。
3. 半均相離子交換膜 也是將活性基團引入高分子支持物製成的。但兩者不形成化學結合,其性能介於均相離子交換膜和非均相離子交換膜之間。
此外,離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同,但為膜的形式。
⑩ 離子交換膜與離子交換樹脂這兩者有什麼區別
離子交換膜與離子交換樹脂
離子交換膜又稱「離子交換樹脂膜」或「離子選擇透過膜」。這是因為離子交換膜與用於水處理領域的粒狀離子交換膜樹脂,具有基本相同的結構,而且早期的離子交換膜就是使用離子交換樹脂,通過加入粘合劑混煉拉片,然後加網熱壓成為膜狀物的,所以,有「離子交換樹脂漠」之稱。
但是,離子交換膜和離子交換樹脂之間,除形狀之差而外,還有著根本不同的作用原理:離子交換樹脂是通過離子的吸附、葯品溶離和再生的離子交換機能進行脫鹽,但離子交換膜不是通過離子交換的機能,而是以選擇透過為其主要機理,將離子作為一種選擇性通過的媒介物。
此外,在應用方法上也不相同,例如,離子交換樹脂的使用過程包含著處理、交換、再生等步驟,而離子交換膜在應用過程中,可以連續作用,不必再生。由此看來,與其稱為離子交換膜,不如稱為「離子選擇透過膜」更為確切。不過,根據長期的習慣,人們還是沿稱「離子交換膜」。
離子交換膜可製成均相膜和非均相膜兩類。
而離子交換樹脂就屬於非均相膜
①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等製成膜,然後引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在膜內聚合成高分子,再通過化學反應引入所需功能基。也可通過甲醛、苯酚等單體聚合製得。
②非均相膜。用粒度為200400目的離子交換樹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後加工成膜製得。