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氯鹼工業為什麼要用陽離子交換膜

發布時間:2023-05-10 18:36:01

1. 氯鹼的用途

氯鹼產品主要用於製造有機化學品、造紙、肥皂、玻璃、化纖、塑料等領域。近年來,氯鹼工業呈現出加速向規模化,高技術含量方面發展的態勢。中國氯鹼工業在產能迅速提升的同時,技術也獲得了長足發展,規模化裝置增多,裝置技術水平提高,中國氯鹼工業呈規模化、高技術化發展態勢。

(1)氯鹼工業為什麼要用陽離子交換膜擴展閱讀

生產原理

1、隔膜法

飽和鹽水由陽極區加入,陰極區生成的鹼及未分解的鹽水則不斷流出。通過適當調節鹽水流量,可使陽極區液面高於陰極區液面,從而產拍哪生一定的靜壓差,使陽極液透過隔膜流向陰極室,其流向恰與陰極區OH-向陽數蔽極區的電遷及擴散方向相反,從而大大減少進入陽極區的OH-數量,抑制析氧反應及其他薯賀州副反應的發生,陽極效率提高到90%以上。

2、離子交換膜法

在電解槽中,用陽離子交換膜把陽極室和陰極室隔開。電解時從電解槽的.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 Cl2 ,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,所得的鹼液從陰極室上部導出。

2. 現有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極,請用氯鹼工業中的膜技術原理,回答下列問題.(1)寫出氯鹼

(1)用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液時,陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電,同時陰極附近還生成氫氧根離子,電池反應式為2Cl-+2H2O

電解
.

3. 氯鹼工業,電解nacl為什麼用離子交換膜,cl2又不會從一處放出

用離子交換膜的作用主要就是利用離子交換膜的選擇透過性,阻止OH-從陰極穿過離子膜到陽極,同陽極的CL2反應.

4. 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

5. 氯鹼工業中離子交換膜的作用是什麼

陽離子交換膜有來一種特殊的性質自,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na護揣篙廢蕻肚戈莎恭極oh溶液作用生成naclo而影響燒鹼的質量。
cl-比oh-更易失去電子,在陽極被氧化成氯原子,氯原子結合成氯分子放出。
陽極反應:2cl--2e-=cl2↑(氧化反應)
h+比na+容易得到電子,因而h+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應:2h++2e-=h2↑(還原反應)
總反應
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣。
在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如naoh溶液和cl2能反應生成naclo、h2和cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的電解槽中進行。

6. 我請教一下氯鹼工業原理

生產原理目前最主要的是離子膜法工藝。其中陽離子交換膜基本都是外國貨,國內生產的離子膜還處在試驗階段,這是我國在氯鹼行業的軟肋。
在離子耐困膜燒鹼工藝中,選擇性滲透的陽離子交換膜安裝在陽極和陰極之間.
在通電狀態下,陽極室的鹽水和陰極室鹼液發生電解.下面的反應方程式表明孝高氯氣在陽極室產生, 氫氣和燒鹼在陰極室產生的過程;
1
陽極: Cl- → Cl2 + e-
2
1
陰極: H2O + e- → H2 + OH-
2
1 1
方程式: NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2
2 2

氯化鈉被電離成鈉離子和氯離子. 氯離子在陽極室放電生成氯氣. 同時,鈉離子通巧畝尺過離子交換膜遷移到陰極室.
在陰極室, 水變為氫氣和氫氧根. 鈉離子和氫氧根生成氫氧化鈉. (如圖所示)上面的主要反應和傳統的隔膜工藝原理上是相同的.但是在離子膜燒鹼工藝中,由於電解液和鈉離子被選擇性滲透,可以生產出高純度燒鹼.

7. 工業製取氯氣為什麼用陽離子交換膜,可以用陰離子交換膜嗎

不可以。。。【捂臉】
在氯鹼工業中,陽離子交換膜能防止陰極產生的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。
若用陰離子交換膜,Cl-和OH-都聚集在陽極,在陽極區的Na+和OH-形成NaOH。NaOH與Cl2反應降低了燒鹼純度。
准確點說,氯鹼工業中的離子交換膜只能允許H+,Na+通過,不允許Cl-,OH-通過,這樣才能提高電流功率和燒鹼純度。
所以用陽離子交換膜,不能用陰離子交換膜

8. 氯鹼工業的反應原理

陽極反應:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應)
H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極鬧衫蔽獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應:2H++2e=H2↑(還原反應)
在上述反應中,H+是由水的電離生成的,由於H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出,破壞了附近的水的電離平衡,水分子繼續電離出H+和OH-,
H+又不斷得到電子變成H2,結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大,使酚酞試液變紅。因此,電解飽和食鹽水的總反應可以表示為:
總反應
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑液州+H2↑
工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣。
在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能塌李夠發生化學反應,如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的電解槽中進行。

9. 氯鹼工業中採用陽離子交換膜電解槽,可以防止氯氣與鹼反應。

在陽極室放出 Cl 2 ,陰極室放出 H 2 。由於陰極上有隔膜,而且陽極室的液位比陰極室高,所以可以阻止內 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引容起爆炸。由於 H + 不斷放電,破壞了水的電離平衡,促使水不斷電離,造成溶液中 OH - 的富集。這樣在陰極室就形成了 NaOH溶液,它從陰極室底部流出。

主要是為了阻止 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引起爆炸。

10. 氯鹼工業在生產過程中必需把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開,為什麼

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-和氣體和沖激則不能通過.這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的判培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.

Cl-比OH-更易失去電子,在陽極被氧化成氯原子,氯原子結合成氯分子放出.
陽極反應:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應)
H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出.
陰極反應:2H++2e-=H2↑(還原反應)
總反應
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣.
在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發生爆炸.在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的喚襪電解槽中進行.

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