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純水電解離子交換膜

發布時間:2023-01-18 12:44:18

① 高中知識電解池裡的離子交換膜功能是什麼為什麼要用

比如電解氯化鈉溶液,一邊放出氯氣,一邊放出氫氣,如果不採取措施,氯氣就會和氫氧化鈉再反應,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.

② 離子交換膜法電解工藝有哪些特點

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,其它回離子難以透過。電解答時從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。

③ 電解法離子交換膜的主要成分

1,離子交換膜電解槽主要由陽極,陰極,離子交換膜,電解槽框和導電銅棒等組成,每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。
2,電解槽的陽極用金屬鈦網製成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,鈦陽極網上塗有鈦,釕等氧化物塗層;陰極由碳鋼網製成,上面塗有鎳塗層;陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室。
1,陽離子交換膜有一種特殊的性質,即它只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過,也就是說只允許Na++通過,而Cl-,OH-和氣體則不能通過.這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量。
2,精製的飽和食鹽水進入陽極室;純水(加入一定量的NaOH溶液)加入陰極室.通電時,H2O在陰極表面放電生成H2,Na++穿過離子膜由陽極室進入陰極室,導出的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2.電解後的淡鹽水從陽極導出,可重新用於配製食鹽水。
1,電解法制鹼的主要原料是飽和食鹽水,由於粗鹽水中含有泥沙,Ca2++,Mg2++,Fe3++,SO42-雜質,不符合電解要求,因此必須經過精製。
2,精製食鹽水時經常加入BaCl2,Na2CO3,NaOH等,使雜質成為沉澱過濾除去,然後加入鹽酸調節鹽水的pH.例如:
3,為了除去SO42-,可以先加入BaCl2溶液,然後再加Na2CO3溶液,以除去過量的Ba2++:
Ba2++SO4-6=BaSO4
CO32-+Ba2+=BaCO3
這樣處理後的鹽水仍含有一些Ca2++,Mg2++等金屬離子,由於這些陽離子在鹼性環境中會生成沉澱,損壞離子交換膜,因此該鹽水還需送入陽離子交換塔,進一步通過陽離子交換樹脂除去Ca2++,Mg2++等.這時的精製鹽水就可以送往電解槽中進行電解了.

④ 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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⑤ 雙極隔膜原理

雙極膜是一種新型離子交換膜,原理是:其膜主體可以分為陰離子交換層、陽離子交換層和中間界面層,水解離催化劑被夾在中間的離子交換聚合物中。

研究表明利用一種雙極膜電解器來定量研究多種金屬和金屬氧化物納米顆粒的水解離動力學。在界面使用催化劑雙層在酸性的CEL表面和鹼性的AEL表面分別引入合適的水解離催化劑納米顆粒,實現了具有創記錄性能的雙極膜,水解離過電位低於10 mV(20 mA•cm-2),純水雙極膜電解器在500 mA•cm-2電流密度下工作的電解電壓僅為~2.2 V。

雙擊隔膜主體可以分為陰離子交流層(anion-exchange layer,AEL)、陽離子交流層(cation-exchange layer,CEL)和中心界面層,水解離催化劑被夾在中心的離子交流聚合物中。與傳統陰陽離子交流膜差別,雙極膜可以大幅度降低內部電阻,同時水解離產物H+和OH-可在電場力的作用下快速遷移到兩側溶液中,為膜兩側的半反映(好比OER/HER)提供各自理想的pH條件。

金屬納米顆粒的水解離活性與鹼性析氫反映活性相關。而且,水解離催化劑層在雙極膜界面的確切位置會極大地影響催化劑的活性。

於是,他們在界面使用催化劑雙層——在酸性的CEL外面和鹼性的AEL外面劃分引入合適的水解離催化劑納米顆粒,實現了具有創記錄性能的雙極膜。

⑥ 電解飽和食鹽水 (離子交換膜法) 相關問題

在反應中,陰陽極被半透膜隔開,陽極生成Cl2、陰極生成H2和NaOH,
由於Cl2活潑,極易與NaOH反應,所以工業上把陰陽極用半透膜回隔開,
半透膜陽極一側只是飽和食鹽水,陽極生成Cl2不易溶解也不反應,
半透膜陰極一側是氫氧化鈉溶液,陰極生成NaOH、H2,
Na+離子半徑較小,在半透膜兩側自由穿行,維持電荷守恆,由答於陰極不斷消耗水生成H2,使得反應需不斷補充水分,因此需要向陰極通入水或稀氫氧化鈉溶液。也是為了使產品氫氧化鈉純凈。

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⑦ 電解海水(NaCl)利用離子交換膜進行海水淡化的方法的原理是什麼

首先,電解海水目的是為了製取燒鹼
和氯氣
那麼在陰極區存在大量OH-
所以要將Na+交換到OH-富集的區域內以便提純
陽極區Cl-變成Cl2跑出去必要補充CL-以便繼續電解成為Cl2

⑧ 電解食鹽水離子交換膜的優點

1、主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成。每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。
2、陽極用金屬鈦網製成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層。陰極由碳鋼網製成,上面塗有鎳塗層。離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。
3、起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。
4、飽和食鹽水,但由於粗鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質,遠不能達到電解要求,因此必須經過提純精製。

⑨ 離子交換膜法電解食鹽水具體原理 謝謝

二、離子交換膜法制燒鹼
1.離子交換膜電解槽的構成

離子交換膜電解槽

主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成;每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。陽極用金屬鈦網製成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層;陰極由碳鋼網製成,上面塗有鎳塗層;離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。

電極均為網狀,可增大反應接觸面積,陽極表面的特殊處理是考慮陽極產物Cl2的強腐蝕性。

離子交換膜法制燒鹼名稱的由來,主要是因為使用的陽離子交換膜,該膜有特殊的選擇透過性,只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過,即只允許H+、Na+通過,而Cl-、OH-和兩極產物H2和Cl2無法通過,因而起到了防止陽極產物Cl2和陰極產物H2相混合而可能導致爆炸的危險,還起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。

上海天原化工廠電解車間的離子交換膜電解槽

2.離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程

如圖,精製的飽和食鹽水進入陽極室;純水(加入一定量的NaOH溶液)加入陰極室,通電後H2O在陰極表面放電生成H2,Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室,此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水則從陽極室導出,經添加食鹽增加濃度後可循環利用。

陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e-=H2↑;而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液,但在電解開始時,為增強溶液導電性,同時又不引入新雜質,陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯鹼工業的主要原料:飽和食鹽水,但由於粗鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質,遠不能達到電解要求,因此必須經過提純精製。

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