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離子交換膜如何平衡電荷

發布時間:2023-03-20 04:21:26

Ⅰ 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

Ⅱ 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。

Ⅲ 三室法處理含硫酸鈉的溶液離子交換膜的作用

三室法處理含硫酸鈉的溶液離子交換膜的作用使離子選擇性定向遷移(目的是平衡整個溶液的離子濃度或電荷)。
離子交換膜在電化學中的作用
防止副反應的發生,避免影響所製取產品的質量;防止引發不安全因素。用於物質的制備、分離、提純等。

Ⅳ 陽離子交換膜的原理是什麼

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,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
簡單知道下原理,對電滲析或EDI設備維護很有幫助
樓上說的是離子交換樹脂的原理,寫的非常好,但跑題了

Ⅳ 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。

Ⅵ 簡述離子膜 電解

不知道是不是說的離子交換膜,不過你既然說電解,應該就是了
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。
電解,電流通過物質而引起化學變化的過程。化學變化是物質失去或獲得電子(氧化或還原)的過程。電解過程是在電解池中進行的。電解池是由分別浸沒在含有正、負離子的溶液中的陰、陽兩個電極構成。電流流進負電極(陰極),溶液中帶正電荷的正離子遷移到陰極,並與電子結合,變成中性的元素或分子;帶負電荷的負離子遷移到另一電極(陽極),給出電子,變成中性元素或分子。
以上來自,網路,為了讓你給我最佳答案不猶豫,下面是一些自己的解釋
離子交換膜在電解中有著比較重要的作用,當然並不是所有的電解都需要離子交換膜,離子交換膜的作用在於隔絕生成物中的某兩類物質,一般是兩種接觸直接反映的物質,如:電解氯化鈉時,一般會生成氯氣,氫氧化鈉。但這兩種物質一接觸便反應,生成了次氯酸鈉和氯化鈉,但當我們在陰陽極之間加上陽離子交換膜(即只有陽離子才能通過該膜)時,陽極會產生氯氣,但周圍都是氯化鈉,因此不會反映,可直接收集氯氣,陰極處生成氫氧根離子和氫氣,氫氣直接收集,這是另一邊的鈉離子便會通過膜和氫癢根離子在一起,成為了氫氧化鈉溶液,一個反應生成了三種我們需要的物質,這便是離子交換膜的一個最簡單的應用。

Ⅶ 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。

~~~~ 說得好就給分哦 ~~~~~~

Ⅷ 離子交換膜怎麼判斷

離子交換膜的實質是陰陽離子的電荷守恆。離子膜的一邊反應消耗陰離子就會從另一邊吸收陰離子使電荷守恆,陽離子也是一樣的道理。陰陽離子交換膜的判斷通過兩極反應式判斷你可以先把兩極反應式寫出來,再判斷。

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(%)。含水量與其交換容量和交聯度有關。

3、導電性(膜電阻)一般用電導率(ω-1.cm-1)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.cm2)表示。

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。

Ⅸ 為什麼氯鹼工業中用陽離子交換膜 不用陰離子 不用交換膜不行

因為氯離子和氫氧根離子都是陰離子要向陽極運動,同種電荷排斥異種電荷吸引。不用交換膜分離物質困難

Ⅹ 為什麼電解飽和食鹽水實驗中,需要把陰陽兩級反應相隔進行

一、電解飽和食鹽水的原理
在nacl溶液中,nacl電離出na+,
電離出cl-.通電後,在電場的作用下,na+和h+向陰極移動,cl-和oh-向陽極移動.
在陽極,由於cl-比oh-容易失去電子,所以cl-失去電子被氧化生成cl2.
在陰極,na+不得電子而h+得到電子被還原生成h2.h+得電子後,使水電離向右移動,因此,陰極產物包括h2和oh-.
(
陰陽極反應,我想在此就不用寫了吧。大家應該都知道的。)
工業上電解飽和食鹽水是用塗有鈦、釕等氧化物的鈦網作陽極,用碳鋼網作陰極.
二、電解飽和食鹽水制燒鹼必須解決兩個主要問題
第一個問題是:避免生成物氯氣與氫氣混合,和氯氣接觸naoh溶液.因為氯氣與氫氣混合遇火或遇強光會爆炸,
氯氣接觸naoh溶液會反應生成nacl和naclo,使產品不純.
第二個問題是:飽和食鹽水必須精製.因為粗鹽水電解會損壞離子交換膜.
(1)離子交換膜
使用離子交換膜能解決上述第一個問題.
離子交換膜屬於功能高分子材料.離子交換膜分為陽離子交換膜和陰離子交換膜,陽離子交換膜只允許陽離子穿過,不許陰離子和氣體分子穿過;陰離子交換膜只允許陰離子穿過,不許陽離子和氣體分子穿過.
在電解飽和食鹽水制燒鹼的工業上,使用陽離子交換膜如下圖所示.陽離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室,使陰極產物氫氣和naoh溶液與陽極產物氯氣分開,避免混合和接觸.
另外,在電解過程中,陽極室cl-減少,陰極室h+減少而oh-增多,na+從陽極室穿過陽離子交換膜進入陰極室,使溶液中的電荷得以平衡.
工業上通過電解飽和食鹽水而獲得氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液.再通過蒸發氫氧化鈉溶液而獲得固體氫氧化鈉.
注意:為什麼強調電解飽和食鹽水,是因為氯氣在飽和食鹽水中的溶解量較小.

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