⑴ 渗析的原理是什么有什么作用请详细点
利用半透膜的选择透过性分离不同溶质的粒子的方法。在电场作用下进行溶液中版带电溶质粒子(如离子权、胶体粒子等)的渗析称为电渗析。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域;近年来更推广应用于氨基酸、蛋白质、血清等生物制品的提纯和研究。电渗析器种类较多,W.鲍里的三室型具有代表性,其构造见图。电渗析器由阳极室、中间室及阴极室三室组成,中间DD为封接良好的半透膜,E为Pt、Ag、Cu等片状或棒状电极,F为连接中间室的玻璃管,作洗涤用,S为pH计。电渗析实质上是除盐技术。电渗析器中正、负离子交换膜具有选择透过性,器内放入含盐溶液,在直流电的作用下,正、负离子透过膜分别向阴、阳极迁移。最后在两个膜之间的中间室内,盐的浓度降低,阴、阳极室内为浓缩室。电渗析方法可以对电解质溶质或某些物质进行淡化、浓缩、分离或制备某些电解产品。实际应用时,通常用上百对以上交换膜,以提高分离效率。电渗析过程中,离子交换膜透过性、离子浓差扩散、水的透过、极化电离等因素都会影响分离效率。
⑵ 电渗析法制水原理
莱特.莱德 电渗析器由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。离子交换膜对不同电荷的离子具有选择透过性。阳膜只允许通过阳离子,阻止阴离子通过,阴膜只允许通过阴离子,阻止阳离子通过。在外加直流电场的作用下,水中离子作定向迁移。由于电渗析器是由多层隔室组成,故淡室中阴阳离子迁移到相邻的浓室中去,从而使含盐水淡化。在食品及医药工业,电渗析可用于从有机溶液中去除电解质离子,在乳清脱盐、糖类脱盐和氨基酸精制中应用得都比较成功。
电渗析水处理方法1倒极电渗析(EDR)
倒极电渗析就是根据ED原理,每隔一定时间(一般为15~20min),正负电极极性相互倒换,能自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢,以确保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水量。在20世纪80年代后期,倒极电渗析器的使用,大大提高了电渗析操作电流和水回收率,延长了运行周期。EDR在废水处理方面尤其有独到之处,其浓水循环、水回收率最高可达95%。
电渗析水处理方法2液膜电渗析(EDLM)
液膜电渗析是用具有相同功能的液态膜代替固态离子交换膜,其实验模型就是用半透玻璃纸将液膜溶液包制成薄层状的隔板,然后装入电渗析器中运行。利用萃取剂作液膜电渗析的液态膜,可能为浓缩和提取贵金属、重金属、稀有金属等找到高效的分离方法,因为寻找对某种形式离子具有特殊选择性的膜与提高电渗析的提取效率有关。提高电渗析的分离效率,直接与液膜结合起来是很有发展前途的。例如,固体离子交换膜对铂族金属(锇、钌等)的盐溶液进行电渗析时,会在膜上形成金属二氧化物沉淀,这将引起膜的过早损耗,并破坏整个工艺过程,应用液膜则无此弊端。
电渗析水处理方法3填充床电渗析(EDI)
填充床电渗析(EDI)是将电渗析与离子交换法结合起来的一种新型水处理方法,它的最大特点是利用水解离产生的H+和OH-自动再生填充在电渗析器淡水室中的混床离子交换树脂,从而实现了持续深度脱盐。
电渗析水处理方法4双极性膜电渗析
双极膜是一种新型离子交换复合膜,它一般由层压在一起的阳离子交换膜组成,通过膜的水分子即刻分解成H+和OH-,可作为H+和OH-的供应源。双极性膜电渗析突出的优点是过程简单,能效高,废物排放少。目前双极性膜电渗析工艺的主要应用领域在酸碱制备。例如,用双极性膜和阳膜配成的二室膜可以实现有机酸盐(葡萄糖酸钠、古龙酸钠等)的转化,同时得到碱(NaOH),但浓度(酸最大浓度2mol•L-1,碱最大浓度6mol•L-1)和纯度两方面都受到限制。现在开发的应用领域还有废气脱硫、离子交换树脂再生、钾钠的无机过程等。
电渗析水处理方法5无极水电渗析
无极水电渗析是传统电渗析的一种改进形式,它的主要特点是除去了传统电渗析的极室和极水。例如在装置的电极紧贴一层或多层离子交换膜,它们在电气上都是相互联接的,这样既可以防止金属离子进入离子交换膜,同时又防止极板结垢,延长电极的使用寿命。
超滤:
采用的是一种超滤膜技术。超滤是一种筛分的过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原水流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原水中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原水的净化、分离和浓缩的目的。
反渗透:
采用的是反渗透膜技术。其工作原理是对水施加一定的压力,使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜,而溶解在水中的绝大部分无机盐,包括重金属在内,有机物以及病菌等无法通过反渗透膜,达到渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水分开。
电渗析:
利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子(如离子)的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时,溶液中的带电的溶质粒子(如离子)通过膜而迁移的现象称为电渗析。
电渗析的推动力是电场力,电渗析一般和离子交换膜联合使用。在外加电场作用下,水中离子在溶液中进行定向移动,借助于离子交换膜的选择透过性,实现溶液的浓缩、淡化和提纯,离子交换膜的污染是最关键的。
⑷ 1、电渗析是治疗肾脏病人的重要手段,请具体阐述电渗析操作原理以及存在的浓度极化问题
电渗析利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子(如离子)的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时,溶液中的带电的溶质粒子(如离子)通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法,它是20世纪50年代发展起来的一种新技术,最初用于海水淡化,现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业,尤以制备纯水和在环境保护中处理三废最受重视,例如用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。
电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比,它的价格便宜,但脱盐率低。当前国产离子交换膜质量亦很稳定,运行管理也很方便,自动控制频繁倒极电渗析(EDR),运行管理更加方便。原水利用率可达80%,一般原水回收率 在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐,脱盐率在45-90%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化;制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。
实质上,电渗析可以说是一种除盐技术,因为各种不同的水(包括天然水、自来水、工业废水)中都有一定量的盐分,而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个,由于离子交换膜具有选择透过性,即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,阴离子交换膜只允许阴离子以通过,这样在两个膜的中间隔室中,盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低,而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室,最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。
实际应用中,一台电渗析器并非由一对阴、阳离子交换膜所组成(因为这样做效率很低),而是采用一百对,甚至几百对交换膜,因而大大提高效率。
⑸ 简答题!!电渗析的基本原理!!!急!
一、电渗析的工作原理
电渗析是在直流电场作用下,溶液中的带电离子选择性地通过
离子交换膜的过程。主要用于溶液中电解质的分离。图7-1是电渗析工作原理示意图。 流程说明:在淡化室中通入含盐水,接上电源,溶液中带正电荷的阳离子,在电场的作用下,向阴极方向移动到阳膜,受到膜上带负电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜,进入右侧的浓缩室。带负电荷的阴离子,向阳极方向移动到阴膜,受到膜上带正电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜,进入左侧的浓缩室。淡化室盐水中的氯化钠被不断除去,得到淡水,氯化钠在浓缩室中浓集。
图7-1 电渗析工作原理示意图
-2所示的其它迁移过程: 电渗析过程除我们希望的反离子迁移外,还可能发生如图7
(1) 同名离子迁移
同名离子指与膜的固定活性基所带电荷相同的离子。根据唐南(Donnan)平衡理论,离子交换膜的选择透过性不可能达到100,,再加上膜外溶液浓度过高的影响,在阳膜中也会进入个别阴离子,阴膜中也会进入个别阳离子,从而发生同名离子迁移。 (2) 电解质的浓差扩散
也称为渗析,指电解质离子透过膜的现象。由于膜两侧溶液浓度不同,受浓度差的推动作用,电解质由浓水室向淡水室扩散,其扩散速度随两室浓度差的提高而增加。(3) 水的渗透
淡水室的水,由于渗透压的作用向浓缩室渗透,渗透量随浓度差的提高而增加。
(4) 水的电渗透
反离子和同名离子,实际上都是水合离子,由于离子的水合作
用,在反离子和同名离子迁移的同时,将携带一定数量的水分子迁移。
(5) 压差渗漏
溶液透过膜的现象。当膜的两侧存在压差时,溶液由压力大的一侧向压力小的一侧渗漏。因此在操作中,应使膜两侧压力趋向平衡,以减小压差渗漏损失。
(6) 水的解离
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也称为极化。是指在一定电压作用下,溶液中离子未能及时补充到膜表面时,膜表面
——++的水分子解离成H和OH的现象。当中性的水解离成H和OH以后,它们会透过膜发生
迁移,从而扰乱浓、淡水流的中性性质。这是电渗析装置的非正常运行方式,应尽力避免。
⑹ 电渗析法的基本原理
电渗析器来中交替排列着许多阳膜和源阴膜,分隔成小水室。当原水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。
电渗析和离子交换相比,有以下异同点:
(1)分离离子的工作介质虽均为离子交换树脂,但前者是呈片状的薄膜,后者则为圆球形的颗粒;
(2)从作用机理来说,离子交换属于 离子转移置换,离子交换树脂在过程中发生离子交换反应。而电渗析属于离子截留置换,离子交换膜在过程中起离子选择透过和截阻作用。所以更精确地说,应该把离子交换膜称为离子选择性透过膜;
(3)电渗析的工作介质不需要再生,但消耗电能;而离子交换的工作介质必须再生,但不消耗电能。
⑺ “电渗析法淡化海水”是什么原理
原理:电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原水进专入这些小室时,在直流电属场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。
阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。
而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。
(7)电渗析离子交换膜抑制器原理扩展阅读
现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。 是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。
⑻ 海水淡化的电渗析法及离子交换法是什么原理是什么
看B室是海水 阴阳电极分别插在A,C室 假设电极A是阳极 B是阴极 则 B室中的阳离子会顺电流方专向流动 即向左流去属 阴离子同理向右流去 此时隔膜B用阳离子交换膜就这有阳离子可以通过 隔膜A用阴离子交换膜 这样B室中的阴阳离子就等于被瓜分了 B室中海水就纯净了
⑼ 电渗析的原理
莱特、莱德、电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的离子浓度大为下降,从而制得淡水的一种方法。一般情况下水中离子都可以自由通过交换膜,除非人工合成的大分子离子。电渗析与电解不同之处在于:电渗析的电压虽高,电流并不大,维持不了连续的氧化还原反应所需;电解却正好相反。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域。
电渗析法(electrodialysis【ED】)是利用离子交换膜进行海水淡化的方法。离子交换膜是一种功能性膜,分为阴离子交换膜和阳离子交换膜,【简称阴膜和阳膜】。阳膜只允许阳离子通过阴膜只允许阴离子通过,这就是离子交换膜的选择透过性。在外加电场的的作用下,水溶液中的阴,阳离子会分别向阳极和阴极移动,如果中间再加上一种交换膜,就可能达到分离浓缩的目的。电渗析法就是利用了这样的原理。电渗析离子交换膜一.用途:聚乙烯异相离子交换膜含有足够的固定基团和可解离的离子,对溶液中离子具有一定的选择透过性和导电性,广泛应用于电化学部门中,分离不同类型的离子。例如海水、苦咸水的淡化,溶液的脱盐浓缩,电解制备无机化合物以及放射性元素的回收提纯,锅炉用水的软化脱盐,冶金、煤炭、电子、医药、化工、食品等工业品处理。[1]
二.外观:聚乙烯异相离子交换膜应平整均匀,无明显的机械损伤(折伤),无脱网轧皱、不允许有影响质量的杂质存在。三.规格:3361BW阳膜外观为棕黄色,3362BW阴膜为兰色。聚乙烯异相离子交换膜外型尺寸规格如下:厚度:0.42mm厚度允许公差:土0.04mm(干态)有效面积:≥800mm×1600mm离子交换膜含有足够的固定基团和可解离的离子,对各种离子具有一定的选折性和导电率,广泛应用于电化学部门中,分离不同类型的离子。例如海水、苦咸水的淡化,溶液的脱盐浓缩,电解制借无机化合物以及放射性元素的回收提纯,锅炉水的软化脱盐,电子、医药、化工、食品、煤炭,冶金等工业品处理。四、使用说明:1、贮运过程中不应受到日晒雨淋及机械损伤,贮存库房应清洁阴凉,干燥通风。2、阴离子、阳离子交换膜在裁剪前必须分别在规定的溶液中浸泡48小时,即根据需处理的原水水质分析资料,配制成原水浓度溶液为阳膜浸泡液;配制成相当于电渗析出口淡水浓度为阴膜浸泡液。3、按隔板尺寸裁剪打孔,膜面积应略小于隔板面积。由于使用后阳膜稍有收缩性,阴膜仍有膨胀性,故可将在清水中浸泡的膜再作进一步处理⑴阴膜可再浸入水质较淡或纯水中再收缩。⑵阳膜浸泡膨胀后再浸入食盐水中再收缩。4、酸洗应根据膜面结垢的程度而定,盐酸浓度不宜超过3%,开始酸洗时如盐酸消耗较快,须补充盐酸,直至不再消耗盐酸为止(约1~2小时)酸洗完毕,用原水冲至出水PH=4~5(约10分钟)后,可投入运行(淡水、浓水、极水三个系统应及时清洗)。
⑽ 电渗的原理
电动现象之一。指在电场作用下液体(通常是水)相对于和它接触的固定的固体相作相对运动的现象。