離子交換膜的發展歷程

⑴ 陰陽離子交換膜是干什麼

讓離子選擇透過，更好的完成反應。

⑵ 海水淡化技術是怎麼發展的

古時候，當人們在茫茫大海上艱難地航行，面臨著淡水告罄的威脅時，人們多麼希望能有一個圓桶似的寶貝，只要將它往海里一放，那苦澀的海水就變成甘甜的淡水「咕咚咕咚」往上冒，讓乾渴的船員們喝個飽。最先提出這個大膽而美妙的設想的，是中國宋朝一個名叫周密的人。他寫了本《癸辛雜談》，書中描寫了一個會造淡水的「寶貝」的故事。

故事說，有一家雜貨店放著一個奇特的東西。說它像缸，可沒有底；說它像煙囪，可又太大；而且它既非竹也非木，既非金屬亦非磚石。有一天，一名海船商人路過此地，發現了這一奇物。他看了又看，摸了又摸，捨不得離去。店主走來，問商人買不買此物。商人忙說：「買！你要多少銀子？」店主想敲竹杠，就說：「這是我家祖傳寶物，非十兩銀不賣。」商人二話沒說，付了銀子，就叫人將奇物抬走。店主納悶，問道：「你花那麼多銀子買此物何用？」商人告之：「此乃一寶物，名字叫『海井』，是一口專造淡水的井。只要將它放到海里，不愁沒有淡水喝。」說完，他又取出100兩銀，贈給店主。

隨著科學技術的發展，今天人類已造出海水淡化機，將古人「畫井解渴」的美好願望變成了現實。

我們知道，海水含鹽量太高，平均在千分之三十五左右，而日常生活用水的含鹽量在萬分之五左右，工農業用水的含鹽量有的可以稍高一些，但也不能高於千分之三。要使海水像溪水那樣甘甜爽口，就要脫掉海水中的鹽分。脫鹽，就是人們通常所說的「海水淡化」。

海水和苦鹹水淡化，可以追溯到1000多年前。那時，希臘哲學家柏拉圖已經認識到，如果用植物性材料過濾苦鹹水，鹽就會在材料上面貯存起來。亞里士多德早已知道：由鹽溶液中蒸發出來的蒸汽冷卻凝成水珠以後可以飲用。另外，普利紐斯在他的《自然史》中也這樣寫道：「航海者在作較長時間的海上旅行時，把海水裝在陶罐中，使其蒸發，在罐蓋上會出現冷凝水，便可以收集利用。」後來許多的航海者，特別是在羅馬的船上，缺水時，都用蒸發法來製取淡水，供人們在航行中飲用。當年羅馬帝國曾經用簡單的蒸餾器提取淡水供被圍困在埃及亞歷山大的羅馬軍隊飲用。

歷史上第一次有記錄的船用淡化器是1606年在西班牙大帆船上使用的。而在船上廣泛地進行海水淡化，是19世紀末。那時，蒸汽輪船發展起來了，為了滿足鍋爐用水和一部分飲用水的需要，輪船上普遍安裝了製造淡水的蒸發器。世界上第一台固定式淡化裝置，於1877年在俄國巴庫建成。此後，在歐洲及其他乾旱國家也相繼建立。

當然，上述種種海水淡化的器具和手段，還處於「初級階段」。採用先進的技術設備，大規模地淡化海水。是在20世紀50年代後期。據統計，到1980年6月，僅蒸餾法、反滲透法和電滲析法三種類型的海水淡化裝置已達2204個，總造水量每天約727萬噸。從生產淡水的用途來看，主要是解決生活用水，有的用在工業上，少數供軍事需要。像科威特、沙烏地阿拉伯等海灣國家，淡水的主要來源，就是海水淡化。像科威特日產900噸以上的海水淡化裝置就有7個，其中最大日產1.8萬噸以上的海水淡化裝置有4個。

蒸餾法顧名思義，就是將海水加熱沸騰變成不含鹽分的蒸汽，蒸汽遇冷後凝聚成水珠匯集成淡水。蒸餾法海水淡化技術研究歷史較長，在供水方面應用最廣、起的作用最大。據統計，1977年世界蒸餾法造水能力日產達288噸，占所有淡化法總造水能力的78％。蒸餾法裝置的類型有單級閃蒸式、多級閃蒸式、薄膜豎管式、浸管式等，其中多級閃蒸式蒸餾法無論其裝置數量還是其造水能力均居首位。據1977年統計結果，多級閃蒸法裝置，占整個蒸餾法裝置的45％，造水能力佔84％。

目前，太陽能蒸餾技術已可分為直接法和間接法。直接法是太陽能直接作用於海水而立刻蒸發的方法。1982年日本沖繩建造了這樣的一套裝置。它的受熱面積為2.97平方米，日產水量為100升，是太陽能蒸餾的一次重大突破。間接法就是把太陽能收集起來，然後再為其他的海水淡化的辦法提供能源。這種方法通常與其他的辦法聯合使用，或者以熱能的方式對海水進行蒸餾，或者利用太陽能發電，供給用電的海水淡化裝置使用。

到目前為止，利用太陽能進行海水淡化的技術，所得到的淡水成本仍然比較高，主要的問題在於太陽能利用設備的投資比較大。

電滲析法為了說明它的原理，先介紹離子交換膜。離子交換膜分陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種（以下簡稱陽膜、陰膜）。陽膜表面帶負電荷，陰膜表面帶正電荷。根據同性相斥、異性相吸的原理，帶負電荷的陽膜的表面排斥陰離子，而讓陽離子通過；帶正電荷的陰膜則恰恰相反。如果我們將陰、陽離子交換膜交替地排列成多室電滲槽，並在膜組兩端配置陰、陽電極，陽極一側以陰離子交換膜開始，陰極一側以陽離子交換膜終止，當海水通入後，在膜組兩端加上直流電壓。這樣，海水中的陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移。由於離子交換膜對離子有選擇透過的性質，那麼，海水中的鈉離子和氯離子作為鹽溶液從膜間室中流出，脫鹽的淡水也通過專門的管道流出。

這種方法關鍵取決於膜的發展狀況。離子交換膜有的用空心纖維，有的用塑料，目前投入使用和正在研製的膜有幾十種。中國從20世紀50年代就開展了對電滲析和離子交換膜的研究。目前，生產的離子交換膜質量指標接近世界先進水平，已生產出各種類型和大小不同的電滲析淡化器，全國己有400多個單位廣泛使用。國家海洋局第二海洋研究所1981年研製的中國最大的電滲析淡化器，每天產淡水200噸。該裝置已在中國西沙群島投入使用，其淡化的水質符合國家規定的飲水標准，生產成本只有用水船運水成本的1/5。

反滲透法這是50年代為淡化海水而提出來的一種膜分離方法。60年代由於研製出了高通量、高脫鹽率的不對稱醋酸纖維素膜，使反滲透法達到了工業應用程度。要弄清什麼是反滲透還得先從滲透說起。把淡水和鹽水分別置於一張半透膜兩側，這種半透膜只允許水分子通過，而不允許其他分子通過，鹽分子也不例外。在正常條件下，淡水就穿過半透膜向鹽水一側流動，這就是滲透。在滲透的過程中，鹽水液面逐漸升高，壓力逐漸加大，淡水液面則逐漸降低，壓力逐漸減小，這種現象一直要持續到鹽水側的壓力比淡水側的壓力高到一定程度為止。這時，由於鹽水側的壓力很高，淡水側的水分子已無力滲透過去，只得作罷。這時兩邊的壓力差就是所謂的滲透壓。

如果在鹽水的液面上施加一個比滲透壓還大的壓力，結果會怎麼樣呢？無疑，鹽水中的水分子將向相反方向，即向淡水一側流動，以致使淡水液面高出鹽水液面。這就是反滲透。用這種原理淡化海水的方法叫反滲透法。這種方法工藝流程簡單，耗能很少，雖然1953年才問世，卻已受到普遍的重視。在沙烏地阿拉伯，也有這種類型的海水淡化廠。

反滲透膜是反滲透淡化器的心臟，目前，主要有醋酸纖維素及其衍生物膜、芳香聚醯胺膜及其他有機無機材料膜等。隨著反滲透膜的發展，現今反滲透淡化裝置主要有四種類型：板式、管式、螺旋卷式、空心纖維式。這四種裝置中，螺旋卷式和空心纖維式裝置單位體積產水量較多，適於建造大規模裝置；其次是管式裝置，發展也很快。一個大型的反滲透海水淡化廠，要安裝很多個這樣的膜卷。像美國為沙烏地阿拉伯吉達港建成的反滲透海水淡化廠，共安裝了4032個膜卷，日產淡水1.2萬多噸。到1980年6月，世界上日產95噸以上淡水的反滲透淡化裝置就有929個，日產淡水約148萬噸。當今美國和日本海水淡化研究的重點是發展反滲透法。相信不久的將來，反滲透法有可能與蒸餾法相媲美。

⑶ 離子交換法的發展歷程

因為超濾膜反滲透膜的飛速發展，離子交換法在很多領域正逐步退出市場。
特別在處理水版量較大的行業，如權電廠、水廠等，因為膜法處理佔地面積小（就目前見過的，同等產水佔地至少小一半），維護簡便，
因此即使初期投資比離子交換法大，很多新建水處理項目還是採用膜法處理。

但是離子交換法有些技術還不是膜法能達到，其出水較混床純度低，因此需要製取高純水等級的
經常採用膜法+離子交換混合使用，或者加用EDI。離子交換還有些設備暫時沒有其他可以替代，例如高速混床。

離子交換的發展方向就是樹脂交換速度更快，結構更穩定耐用。交換容量更大這些方面了。

說實話我不看好離子交換的未來，我就是學這個，畢業也在電廠用過離子交換和膜法，膜法優勢實在太大，佔地小、維護簡單、維護一般不涉及酸鹼（化學清洗除外）。只有混床是好東西，膜法要達到同樣效果只有用EDI，那投資和運行成本比混床高，雖然佔地、維護還是劣勢，但費用比混床高多了。

以上就是我了解的離子交換法在水處理行業的境遇，至於其他離子交換法法用途，例如層析、萃取等實驗室用途，不了解╮(╯▽╰)╭

看樹脂種類，發展歷史，你可以找找美國羅門哈斯樹脂，那是全球最大樹脂供應商，品質也是最好那批。

⑷ 膜分離技術的歷史與現狀

膜分離現象廣泛存在於自然界中，特別是生物體內，但人類對它的認識和研究卻經過了漫長而曲折的道路。膜分離技術的工程應用是從20世紀60年代海水淡化開始的-1960）年洛布和索里拉金教授製成了第一張高通量和高脫鹽率的醋酸纖紙素膜，這種膜具有推對稱結構，從此使反滲透從實驗室走向工業應用。其後各種新型膜陸續問世，1967年美國杜邦公司首先研製出以尼龍-66為膜材料的中空纖維膜組件；1970年又研製出以芳香聚醯胺為膜材料的「Pemiasep B-9」中空纖維膜組件，並獲得1971年美國柯克帕特里克化學工程最高獎。從此反滲透技術在美國得到迅猛的發展，隨後在世界各地相繼應用。其間微濾和超濾技術也得到相應的發展。
膜在大自然中，特別是在生物體內是廣泛存在的。我國膜科學技術的發展是從1958年研究離子交換膜開始的。60年代進入開創階段。1965年著手反滲透的探索，1967年開始的全國海水淡化會戰，大大促進了我國膜科技的發展。70年代進入開發階段。這時期，微濾、電滲析、反滲透和超濾等各種膜和組器件都相繼研究開發出來，80年代跨入了推廣應用階段。80年代又是氣體分離和其他新膜開發階段。 隨著我國膜科學技術的發展，相應的學術、技術團體也相繼成立。他們的成立為規范膜行業的標准，在促進膜行業的發展中起著舉足輕重的作用。半個世紀以來，膜分離完成了從實驗室到大規模工業應用的轉變，成為一項高效節能的新型分離技術。1925年以來，差不多每十年就有一項新的膜過程在工業上得到應用。
由於膜分離技術本身具有的優越性能，故膜過程已經得到世界各國的普遍重視。在能源緊張、資源短缺、生態環境惡化的今天，產業界和科技界把膜過程視為二十一世紀工業技術改造中的一項極為重要的新技術。曾有專家指出：誰掌握了膜技術誰就掌握了化學工業的明天。
80年代以來我國膜技術跨入應用階段，同時也是新膜過程的開發階段。在這一時期，膜技術在食品加工、海水淡化、純水、超純水制備、醫葯、生物、環保等領域得到了較大規模的開發和應用。並且，在這一時期，國家重點科技攻關項目和自然科學基金中也都有了膜的課題。
這一潛力巨大的新興行業正在以蓬勃的激情挑戰市場，為眾多的企業帶來了較為顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。 除了以上四種常用的膜分離過程，另外還有滲析、控制釋放、膜感測器、膜法氣體分離、液膜分離法等。

⑸ 膜分離的歷史前景

你要問的是發展前景吧。膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混專合物在通過半透屬膜時，實現選擇性分離的技術，在飲用水凈化、工業用水處理，食品、飲料用水凈化、除菌，生物活性物質回收、精製等方面得到廣泛應用，並迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機械、生物、制葯、發酵等各個領域。分離膜因其獨特的結構和性能，在環境保護和水資源再生方面異軍突起，在環境工程，特別是廢水處理和中水回用方面有著廣泛的應用前景。

⑹ 化學問題什麼是兩性離子交換膜主要內容

兩性離子交換膜在膜體結構中同時含有陽離子交換基團和陰離子交換基團的離子回交換膜。
這種膜對某答些離子具有高的選擇性，主要用於分離和回收溶液中的微量金屬，從非離子化物質溶液中除去濃度高的離子化雜質，如從糖液中除去氯化鈉，從中草葯溶液中除去鉛離子，還可用於離子化物質的分離，如氯化鈉與硫酸鈉的分離。

⑺ 陰離子交換膜的發展前景

陰離子交換膜是新型能量轉換裝置的重要構成部分，其使用性能是否符合要求專是新能源屬電池能否得到商業化應用的基本前提，所以各國對陰離子交換膜的研究爭先恐後，相繼開發出具有不同結構、應用於不同類型電池的電解質隔膜。我國中科院化物所及各高校也紛紛加大了電池及其膜材料的研究力度，近年來也取得了一定成果，這也是我國新能源技術研究與利用的重要組成部分 。

⑻ 陰離子交換膜的概述

陰離子交換膜的本質是一種鹼性電解質，對陰離子具有選擇透過性作用，因此還被稱為離子選擇透過性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性交換基團，並且在陰極產生OH-作為載流子，經過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極。
陰離子交換膜具有非常廣泛的應用，它是分離裝置、提純裝置以及電化學組件中的重要組成部分，在氯鹼工業、水處理工業、重金屬回收、濕法冶金以及電化學工業等領域都起到舉足輕重的作用 。近年來，隨著新型化學電源的發展，陰離子交換膜作為電池隔膜在液流儲能電池、鹼性陰離子交換膜燃料電池、新型超級電容器等方面的應用也得到關注和研究。

⑼ 反滲透膜的發展史

80年代發明的復合膜，由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成，透水量極大，除鹽率高達99%，是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效，因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前，反滲透膜技術都是被國外所壟斷，而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期，當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年，石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。

隨後1967年，國家科委組織全國海水淡化會戰，組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。

1970年，會戰主力匯集中國浙江省的杭州市，組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間，他們一直用電滲析技術進行海水淡化，研製成功海洋監測專用微孔濾膜，建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。

1982年，中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是，因為經歷了十年浩劫，畢竟還是衰弱下去了，此時，遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。

1984年，國家海洋局以海水淡化研究室為主體，組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心，中國開始對膜技術重視了，但是，美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了，投入到了國家和民用中去了。

1992年，國家為了追趕膜方面技術與世界的差距，，國家科委軍頂，以「中心」為依託，組建國家液體分離膜工程技術研究中心，並開始悄悄研製國產反滲透膜。

直到2001年，「中心」實行集團化分體管理，所轄三個控股的中外合資公司，兩個中資公司和一個研發中心。同年，杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世，從此，中國有了自己的反滲透膜產品，享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場，中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。