『壹』 雙極膜電離水和電子轉移
雙極膜(BPM)是一種新膜，通常是由陰離子交換層、陽離子交換層復合而成的一種復合型離子交換膜，也可以在陰膜、陽膜之間加入第三層物質促進水的解離，成為陰離子交換層、陽離子交換層、中間反應層構成的三層結構。在直流電場的作用下，雙極膜可以將水解離，在陽膜、陰膜兩側分別產生H+和OH-。
雙極膜的應用
1、含氟廢液的處理及有價氟的回收
在氟碳工業及鈾工業(UF6)的生產中，排放的廢氣廢水中含有的氟和有機酸的質量分數是50～500×10-6，通常需要用KOH中和才能完全除去，結果生成的KF溶液含有許多重金屬(如鈾、砷等)和微量放射性物質，還需用Ca(OH)2與KF反應再生KOH並生成不溶性的廢料。這種方法導致有價氟的損失，且給用戶留下如何處理含放射性物質的Ca(OH)2廢料問題，如果採用雙極膜電滲離解技術可直接將KF轉化為HF和KOH，不僅能回收高價值的氟，且可避免石灰的使用，並減少廢渣的處理量。
2、雙極膜用於酸、鹼廢液的凈化和回收
工業生產會產生很多酸鹼廢液，如離子交換樹脂再生廢液、酸洗廢液、鉛蓄電池廢液、造紙廠廢液等。為減輕對環境的污染，這些廢液必須經過必要的處理才能排放，但處理工藝復雜，資金耗費大。雙極膜電滲析工藝為這類廢液的處理提供了一種很好的解決辦法。1986年我國在浙江省郵電印刷廠安裝了一套電滲析和離子交換聯合設備，用於處理含銅廢水，經處理後的廢水含銅量為100mg/L，pH值為6～7，達到允許排放的標准。
3、生活污水處理
生活污水一般用生物降解/化學氧化法結合處理，但氧化劑的用量太大，殘留物多。若在它們之間加上納濾環節，使能被微生物降解的小分子(相對分子質量<100)透過，而截留住不能被微生物降解的大分子(相對分子質量>100)。大分子物質經化學氧化器處理後再進行生物降解，這樣就可充分利用生物降解性，節約氧化劑和活性炭用量，降低最終殘留物含量。
4、飲用水凈化
隨著水污染加劇，人們對飲用水水質越來越關心。試驗證明，雙極膜納濾法可以去除消毒過程中產生的微毒副產物、痕量的除草劑、殺蟲劑、重金屬、天然有機物及硬度、硫酸鹽及硝酸鹽等。同時具有處理水質好且穩定、化學葯劑用量少、佔地少、節能、易於管理和維護的優點。
5、含重金屬廢水的處理
在電鍍加工和合金生產中，經常需用大量水沖洗，這些清洗水含有濃度相當高的重金屬，有鎳、鐵、銅和鋅等。為了使這些含重金屬的廢水符合排放要求，一般的措施是將這些重金屬處理成氫氧化物沉澱除去。如果採用納濾膜技術，不僅可以回收90%以上的廢水，使之純化，同時使重金屬離子含量濃縮10倍，濃縮後的重金屬具有回收利用的價值。
6、食品工業廢水處理
N-P型復合雙極納濾膜對一價鹽和二價鹽有著明顯的分離作用，顯著降低廢水中的COD含量，達到環保要求。
7、 雙極膜展望
雙極膜作為一種新型膜，以其獨特的優點，為解決環境工程中存在已久的一些技術難題提供了許多新的思路和解決辦法。繼續開發高性能的雙極膜，改進膜的制備工藝，降低膜的生產成本，深入開展機理研究，研究膜中離子遷移及水傳遞的機理，研究高性能雙極膜材料及制備，拓寬應用領域，具有深遠的意義。
『貳』 海水淡化的電滲析過程中是否發生電解
電滲析法：水中的離子在直流電場的作用下，可通過半透膜。最初的惰性半透膜電滲析法，主要用於溶膠的提純，電流效率很低。到了20世紀50年代初，由於選擇性離子交換膜向世，才能夠用電滲析法淡化海水或苦鹹水。脫鹽用的選擇性離子交換膜有兩種：①陽膜，只允許陽離子透過的陽離子交換膜；②陰膜，只允許陰離子透過的陰離子交換膜。使陰膜和陽膜交替排列，中間襯以隔板（其中有水流通道），夾緊之後，在兩端加上電極,就成電滲析脫鹽裝置。
當海水流經電滲器時，在直流電場的作用下，陰離子透過陰膜向陽極方向遷移，途中被陽膜擋住去路，被水流沖洗而出；陽離子透過陽膜向陰極方向遷移，途中被陰膜擋住，也被水流沖出。透過陽膜或陰膜的水為淡水。結果，從大約一半的夾層流出的水為淡水，從另一半流出的則為濃縮的海水。
電滲析脫鹽所用的半透膜，除要求電阻低、透過的選擇性高、交換容量大和水的電滲小之外，還要求有一定的機械強度、尺寸不變和化學穩定性高等。
在電滲析脫鹽過程中，反離子（電荷與膜內交換基團相反的離子）在膜內的遷移速度比在溶液里大，致使淡化夾層的內膜半身，溶液界面上的離子濃度低於主體溶液濃度而形成濃度差。當電流升至某值時，擴散遷移的離子不足以補充界面上離子的缺額，而使界面濃度趨近於零，這時的電流稱為極限電流。如再增加電流，就會迫使界面上的水分子解離,由解離出的h和oh來承擔超過極限值那部分電流的輸送。這種現象稱為極化現象。這不僅使電流白白消耗在無助於脫鹽的
h和oh的遷移上，而且會引起溶液的ph值發生變化，使鈣鹽鎂鹽之類的離子濃度的乘積超過溶度積，而在濃縮海水夾層的陰膜和陽膜的表面沉澱，阻塞水流通道，甚至被迫停機拆洗。防止極化沉澱的根本措施，是設法增加夾層溶液的攪拌作用和布水的均勻性，並把操作電流控制在極限電流之下。此外，定期倒換電極的極性，在濃縮海水夾層中加酸和進行不拆裝的化學清洗等，均能延長運轉周期。
採用高溫電滲析，可明顯地提高極限電流，防止極化沉澱和降低耗能量。例如：75c時的極限電流為25c時的2.5倍，而耗電量僅為25c時的50％。
電滲析脫鹽是離子在電場中遷移的結果，用於含鹽量高的海水淡化時，單位產量的耗電量大,很不經濟,故多用於淡化苦鹹水，或結合離子交換技術製造工業純水，很少單獨用於淡化含鹽量高的海水。
『叄』 離子交換色譜法的原理，裝置及應用
原理：
離子交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。
裝置：
（1）分離柱 裝有離子交換樹脂，如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。為了減小擴散阻力，提高色譜分離效率，要使用均勻粒度的小球形樹脂。最常用的陽離子交換樹脂是在有機聚合物分子（如苯乙烯－二乙烯基苯共聚物）上連接磺酸基官能團（─SO3─）。最常用的陰離子交換劑是在有機聚合物分子上連接季銨官能團(─NH4)。這些都是常規高交換容量的離子交換樹脂，由於它們的傳質速度低，使柱效和分離速度都低。C.霍瓦特描述了一種薄膜陰離子交換樹脂，它是在苯乙烯－二乙烯基苯共聚物核心上沉澱一薄層陰離子交換樹脂，就象雞蛋有一薄層外皮那樣，離子交換反應只在外皮上進行,因此縮短了擴散的路徑,所以離子交換速度高，傳質快，提高了柱效。同樣，在小顆粒多孔硅膠上塗一薄層離子交換材料也可得到相同類型的樹脂。螯合離子交換樹脂具有絡合某些金屬離子而同時排斥另一些金屬離子的能力，因此這種樹脂具有很高的選擇性。除了離子交換柱外，其他高效液相色譜柱也可用於分離離子。
（2）抑制柱和柱後衍生作用 常用的檢測器不僅能檢測樣品離子，而且也對移動相中的離子有響應，所以必須消除移動相離子的干擾。在離子色譜中，消除(抑制)移動相離子干擾的常用方法有兩種。
①抑制反應，用抑制反應來改變移動相，使移動相離子不被檢測器測出。離子色譜通常使用電導檢測器。在抑制反應中??綞匝衾胱佣?裕?把高電導率移動相的氫氧化物轉變成水,而樣品離子則轉變成它們相應的酸：
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在裝有強酸性陽離子交換樹脂的柱中進行抑制反應，使用一段時間後，這種樹脂就需要再生，很不方便。改用連接有磺酸基(─SO3H)的離子交換膜(陽離子交換膜)或用連接有銨基(─NH4)的離子交換膜(陰離子交換膜)，就可以連續進行抑制反應。例如，陽離子交換膜可使陽離子通過它擴散過去，而陰離子則不能擴散過去。
1981年，T.S.史蒂文斯和斯莫爾等報道了中空纖維抑製法。這種纖維是由陽離子交換膜材料拉制而成。用這種方法不僅不需要再生抑制柱而且減小了峰的加寬，提高了柱效。一種比較新的膜技術是加一電場以加速離子的傳遞，該法與中空纖維法比較，其優點是反應時間短、交換能力高，並且可以用於陽離子和陰離子兩者。
②柱後衍生作用，將從柱子流出的洗出液與對被測物有特效作用的試劑相混合，在一反應器中生成帶色的絡合物（見配位化合物）。對衍生試劑最重要的要求是它們與被測物能生成絡合物，但不與移動相生成絡合物。柱後衍生法能用於測定重金屬離子，所用的衍生試劑有茜素紅S等。
（3）檢測器 分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。紫外－可見分光光度計是專用型的檢測器，對離子具有選擇性響應。可變波長紫外檢測器與電導檢測器聯用,能幫助鑒定未知峰,分辨重疊峰和提供電導檢測器不能測定的陰離子，如硫化物及亞砷酸中的陰離子的檢測。
在離子色譜中，電導檢測法總是和抑制反應配合使用。這種檢測器對分子不響應，如水、乙醇或者不離解的弱酸分子等。對於電導檢測器，一個重要的條件是溫度要穩定，所以檢測池要放在恆溫箱中，1982年H.薩托設計一種雙示差電導檢測器，消除了溫度變化對檢測的影響，可測定10-9摩爾的陰離子。
應用：
離子色譜主要用於測定各種離子的含量，特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子，例如飲用水水質分析，高純水的離子分析，礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析，紙漿和漂白液的分析，食品分析，生物體液(尿和血等)中的離子測定，以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。離子色譜能測定下列類型的離子：有機陰離子、鹼金屬、鹼土金屬、重金屬、稀土離子和有機酸,以及胺和銨鹽等。
『肆』 如果電解池中有離子交換膜ph是不變嗎
如果電解池中有離子交換膜ph不是不變。因為除了陰、陽離子分別在電解池的兩個電極放電而得到相應產物外，電解池中有離子交換膜，電解質溶液的ph值往往也會伴隨發生變化。所以如果電解池中有離子交換膜ph不是不變。
『伍』 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。
『陸』 離子交換樹脂能把水的PH值從5.5變成7.0嗎
可以。水中的陰離子把樹脂里的氫氧根交換出來，氫氧根跟水中氫離子結合生成水PH上升。
『柒』 硅酸鈉與酸會產生硅酸溶膠嗎
離子交換一般用強酸型陽離子交換樹脂與稀釋後的水玻璃進行離子交換，以除去水玻璃中的鈉離子和其他陽離子雜質製得聚硅酸溶液。再用陰離子交換樹脂進行離子交換，除去溶液中的陰離子雜質，製得高純的聚硅酸溶液。此時得到的聚硅酸溶液穩定性較差，溶液偏弱酸性，可用少量的NaOH或其他試劑作為穩定劑，將溶液的pH值調節在8.5-10.5的鹼性范圍內，該范圍是製得溶膠溶液的穩定區域，必要時在低溫(4-10℃)下保存。1．酸性硅溶膠的制備工藝1.1．離子交換法 該法是目前研究最多、技術最成熟的制備工藝。該種方法採用水玻璃為原料，通常可分為三個步驟：制備活性硅酸，制備鹼性硅溶膠和陽離子交換。常用制備工藝如下：將市售水玻璃通過稀釋並與陽離子交換樹脂進行交換，得到活性硅酸；將硅酸用鹼液處理至鹼性；再將該鹼性的硅酸溶液進行加熱縮合反應並濃縮，製得鹼性硅溶膠；最後將鹼性硅溶膠經過陽離子樹脂進行陽離子交換，同時加入適量的酸進行調節，得到相應酸值下的酸性硅溶膠。 早在1941年，美國人Bird在其專利發明中提到利用離子交換法制備酸性硅溶膠，即將水玻璃溶液經過氫型的陽離子交換柱，使水玻璃中的鹼金屬同氫發生交換，其產品是高純度酸性硅溶膠，pH 為2.0～4.0。此後Albrecht和William L改進了Bird 制備酸性硅溶膠的工藝，提出採用混合樹脂床來生產更適合使用的酸性硅溶膠。 上世紀80年代，多數硅溶膠生產廠家均沿襲離子交換法制備酸性硅溶膠。如國內的湖北美華日用化工廠從1985年7月就開始著手研製酸性硅溶膠，他們採用離子交換法用自產鹼性硅溶膠制備出酸性硅溶膠，其具體工藝是：將所需鹼性硅溶膠稀釋、過濾後，向其中投入氫型陽離子交換樹脂，邊投入邊攪拌，當pH到達2～3時，停止投入樹脂，靜置讓其徹底交換。用上述方法製得的酸性硅溶膠中二氧化硅的含量為大於10 %，粒徑為10～20 nm，pH達2～3，穩定期為3～6個月。 許念強等將製得的活性硅酸陳化24～48h後再製成鹼性硅溶膠，然後與強酸型陽離子樹脂得到酸性硅溶膠。他們分析了pH、二氧化硅粒徑、電解質鹽濃度對酸性硅溶膠穩定性的影響，強調要制備高濃度、高穩定性、低黏度的酸性硅溶膠，首先要提高二氧化硅顆粒的粒徑。 離子交換法的優點是根據不同的工藝組合可合成不同性能的硅溶膠，缺點是起始原料水玻璃的濃度不能很高，致使後面濃縮過程時間長，能耗大，而且再生離子交換樹脂時產生的大量廢水需加以處理。1.2 電解電滲析法 該法制備硅溶膠是一種電化學方法。其原理是硅酸鈉在水溶液中發生水解反應： Na2H2SiO4 + H2O→2Na+ + H3SiO4– + OH– 隨著反應的進行，在電場的作用下槽內的離子會定向遷移，由離子交換膜濾出雜質離子；當陽極室內生成的硅酸濃度大於其溶解度時就會發生縮聚反應，生成硅溶膠。通過調節槽內pH即可得到相應的硅溶膠。該方法制備硅溶膠時，要注意控制電滲析反應的電流密度、溫度等反應條件。 日本的OKETA YUTAKA在其專利中提到利用離子交換膜電滲析法來制備脫鹽酸性硅溶膠。在制備過程中，電滲析器內會交替形成一個脫鹽室和一個濃縮室；用陰、陽離子交換膜將陽極和陰極分開，然後進行電滲析。脫鹽室中水溶液的溫度保持在5～20 ℃。 電解電滲析法是用酸中和硅酸鈉水溶液，經陳化後，再通過半透膜滲析鈉離子。該方法缺點是滲析所需時間太長，不適於工業化生產。1.3．分散法 該法是利用機械將SiO2微粒分散在水中制備硅溶膠的物理方法。具體步驟如下：量取定量的去離子水加入到塑料杯中，將其固定於高速分散機上。開動高速分散機，將定量的氣相SiO2粉末連續加到杯中。SiO2 粉末加完後，補加定量的去離子水，調節高速分散速度，經過一定時間製得SiO2水分散液。將SiO2水分散液陳化過夜後，高速分散並加入添加劑，繼續高速分散數小時，用300目濾網過濾得到性能良好的硅溶膠。 傅朝春利用該方法制備的酸性硅溶膠能夠有效替代微生物用於人、禽畜糞便、垃圾處理，可祛除惡臭、制備高效有機肥料。其具體工藝是：將一定濃度的硫酸和 200 目以下的分散劑SiO2置於一個塑料容器內進行攪拌；用NaOH調節pH為2～4；採用金屬板做電極，聯結一整流電源，置於上述塑料容器中通電；施以100 V電壓，通電 450 mA的電流2～5 min；切斷整流電源後，攪拌一段時間，等反應物呈膠狀就停止攪拌。利用該方法製得的酸性硅溶膠中SiO2 的含量為25 %～35 %，粒徑為1～12 nm。 由於該方法所制的酸性硅溶膠是用作特殊用途的，因而沒有考慮某些雜質離子如Na+、SO42–等對其純度的影響，故該方法對於酸性硅溶膠的制備不具有普遍適應性。1.4．單質硅熱氧化法 有研究表明，硅的熱氧化物的生長通常是在900～1200℃之間的石英管中進行，或是在乾燥氧氣條件下，或是在含有水蒸氣的濕氧條件下，或是讓乾燥的氧氣和氮氣通過接近沸騰的水所形成的蒸汽中。資料介紹，單質硅在濕氧或是水蒸汽氛圍中的氧化比乾燥氧氣中進行得快。熱氧化的總反應是： Si + O2(gas) → SiO2 Si + 2H2O(gas) → SiO2 + 2H2(gas) 在乾燥的氧化過程中第一個反應佔主要地位，而在濕的氧化過程中第二個反應佔主要地位。2．酸性硅溶膠的膠團結構及其穩定性研究 我國早在1958年就開始了硅溶膠的研製和生產，如南京大學配位化學研究所、蘭州化學工業公司化工研究院、青島海洋化工廠等都從事了相關的研究和開發，但品種和產量都與國外有很大差距，尤其是酸、鹼性硅溶膠的比例不合理，這樣的局面到20世紀80年代才有所改善。酸性硅溶膠處於亞穩狀態，在放置過程中會逐漸發生膠凝作用，穩定期一般為3～6個月，較鹼性硅溶膠的穩定期短。因此，如何提高酸性硅溶膠的穩定性就成為眾多研究者關心的問題。2.1．酸性硅溶膠的膠團結構 酸性硅溶膠又稱硅酸水溶膠，是高分子SiO2微粒分散於水中的膠體溶液，無臭、無毒，分子式可表示為mSiO2·nH2O（式中：m，n很大，且m<<n），外觀為乳白色半透明液體。硅溶膠粒子的內部結構為硅氧烷鍵（-Si-O-Si），表面層由許多硅氧醇基（-SiOH）和羥基（-OH）所覆蓋。由於硅溶膠中SiO2顆粒表面含大量羥基，具有較大的反應活性，因此被廣泛用於紡織、橡膠、陶瓷、塗料、精密鑄造、耐火材料、造紙、石油化工、電子等行業。 膠團結構如圖1所示：當A+為Na+等金屬離子時，表示鹼性硅溶膠；當A+為H+時，表示酸性硅溶膠。在運動過程中，由膠核和吸附層組成的膠粒作為一個整體運動，這樣擴散層與周圍的電解質可以形成一種動態平衡來維持硅溶膠的穩定。2.2 酸性硅溶膠穩定性的影響因素2.2.1.pH對酸性硅溶膠穩定性的影響 硅溶膠的穩定性與pH之間的密切關系如圖2所示。從圖2可以看出，在低pH(<2.0)區域內，溶膠穩定性隨pH的升高略有上升；在中部pH(2<pH<4)區域內，酸性硅溶膠具有一個較為寬闊的亞穩定區域，為制備酸性硅溶膠的可能性提供現實依據；在pH接近5～6的區域范圍內時，硅溶膠的穩定性迅速下降。 王少明等認為pH與硅溶膠的穩定性有直接關系。經測定硅溶膠 pH 在2～10之間時，粒子的ξ電位為負值；pH 在2以下時，粒子的ξ電位為正值；pH=2 時為「0」電位；pH 在8.5～10范圍內，為穩定區；pH>10時，硅溶膠粒子溶解為硅酸鹽；pH 在4以下時為介穩區；pH=2 時，為最高介穩態。根據制備的高純硅溶膠的特點，調節硅溶膠的pH在2.5左右，可以保持溶膠處於高介穩態，在室溫下可存放2年而不凝膠。硅溶膠不穩定的主要表現之一就是發生凝膠化。 賈光耀等提到溶膠凝膠動力學可以人為控制。他們通過研究發現，硅溶膠的黏度、ξ電位以及凝膠化過程與pH有密切的關系，凝膠化過程發生在pH 為4～7之間。2.2.2 電解質對酸性硅溶膠穩定性的影響 電解質對硅溶膠的穩定性也有一定的影響，且與pH有密切關系。因為鹽類放出離子，與硅溶膠的表面電荷結合，進入緊密層的反離子增加，使分散層變薄；當電解質濃度增加到一定程度時，分散層厚度為零，引起粒子的集合而凝膠化。凝膠化的程度與使用的電解質種類、濃度、溫度等因素有關。有資料報導,在pH<3.5時，電解質對硅溶膠的穩定性影響相對較小。 J. L. Trompette等提出當存在兩種不同的補償離子時，經濃縮的硅溶膠在pH為9.8時極易發生凝膠，並對凝膠動力學進行了研究。研究結果表明，離子特徵對聚合動力學和溶膠—凝膠轉化過程中凝膠顯微結構有顯著的影響。這歸因於不同電解質的影響下臨界凝結濃度不同。 而許念強等則認為，只有當SiO2粒子的粒徑相對較小時，硅溶膠的穩定性才受到電解質鹽濃度較大的影響，隨著SiO2粒徑增大，電解質鹽濃度對硅溶膠的穩定性影響減弱。當硅溶膠中的含鹽量降低到一定值時，電解質鹽濃度在一定程度上不會構成制備酸性硅溶膠的主要影響因素。 楊靖等在研究了催化劑的種類、反應溫度、反應時間、添加劑等因素對硅溶膠性能的影響時分析了電解質種類的影響效果：在[H+]相同的條件下，酸催化劑對溶膠粘度的影響為： HF>HCl>HNO3>H2SO4>HAc ，對凝膠時間的影響為：HAc>H2SO4>HCl>HNO3>HF，幾種溶膠固含量的大小為：H2SO4>HNO3>HCl>HAc，制備 SiO2 膜用硅溶膠較適合採用鹽酸或硝酸作為催化劑。2.2.3.粒徑對酸性硅溶膠的影響 粒徑是影響硅溶膠穩定的另一重要因素。硅溶膠粒子直徑在一定范圍內，粒徑越均勻、分布范圍越窄，穩定性越好。 許念強等在研究粒徑對酸性硅溶膠的影響時提到，一定濃度下的酸性硅溶膠穩定性與SiO2粒徑大小的關系呈現出一個斜「S」形，即在小粒徑下，硅溶膠的穩定性相對很低，而隨著粒徑的增加，硅溶膠的穩定性迅速增強，並且粒徑在10～20 nm內，硅溶膠穩定性近似與粒徑大小成正比。 有學者經試驗研究發現，將硅溶膠粒徑控制在10～15nm范圍內，既可簡化工藝過程，又可保持高純硅溶膠的穩定。 另外，SiO2粒子半徑的增加，將使其粒子表面羥基基團的反應活性降低，膠粒比表面積減小，膠粒吸附能降低，從而大顆粒對小顆粒的吸附作用力降低，也是大粒徑酸性硅溶膠相對於小粒徑硅溶膠具有較高穩定性的原因。 此外，Janne Puputti 等在制備硅溶膠時，用乙醇取代一部分水，使其穩定性增加 3 倍。Anna Schantz Zackrisson 等通過干擾法及時間分辨小角X射線散射對硅溶膠分散體系中的聚合和凝膠化過程進行了研究，分析了離子強度對凝膠臨界點的影響。
『捌』 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.
『玖』 利用陽離子交換層析分離下列每一對氨基酸，哪一種氨基酸首先被PH7緩沖液從離子交換柱上洗脫出來。
氨基酸與粒子抄交換樹脂的吸附力襲大小取決於它們之間的電荷引力和疏水作用。第一組中甘氨酸和亮氨酸均為非極性氨基酸，但是相比之下甘氨酸的極性要更強，也就是疏水性更弱，它會先被洗脫。第二組中，絲氨酸是中性條件下不帶電荷的極性氨基酸，丙氨酸是非極性氨基酸，所以絲氨酸疏水性差，先被洗脫。