海水淡化离子交换

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1985年1月16日，《人民日报》报道了我国第一个海水淡化工程——西沙海水淡化站在西沙群岛永兴岛建成投产的消息。这个工程是利用我国自行设计制造的海水淡化装置安装的，日产淡化水两百吨。那么，你知道海水是如何淡化成可以饮用的淡水的吗？

人类的生存离不开水，地球上虽然有大量的水，可惜能为人类所利用的淡水却少得可怜。当人类为缺水感到困惑时，毫无疑问会将目光投向总量远比淡水多得多的海水。海水中含有3.5%的盐类化合物，如何低成本地把这些化合物从水中除去，一直是化学家孜孜以求的目标。目前，常用的海水淡化方法有以下几种。

蒸馏法。将海水加热，使其中的水变成蒸汽，再让蒸汽冷凝下来。由于海水中所溶的盐类不会随着蒸汽出来，因此得到的水就是几近纯水的蒸馏水。然而，无论是加热还是冷凝，都需耗费能源。每蒸发1克水就需要2.3千焦的能量。所以这种方法救急可以，却不是一个长久之计。

离子交换法。溶解在水中的盐分，都是以阳离子和阴离子的形式存在。如果有一种东西可以把这些离子移走，那么水也就得到纯化了。离子交换树脂就具有这样的能力。离子交换树脂是一种具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它犹如一棵大树，上面有很多树枝，每个树枝上都有一个口袋。当海水通过的时候，阳离子会把阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子交换出来，阴离子会把阴离子交换树脂“口袋”里的氢氧根离子交换出来，而氢离子和氢氧根离子相遇就变成了水。不过，离子交换树脂在使用了一段时间后会达到饱和状态，怎样使离子交换树脂可以持续使用呢？由于离子交换是可逆的，因此可以分别用酸和碱进行反交换来更新，这样就能使离子交换树脂可以反复使用了。但离子交换法处理能力有限，并需要大量的酸和碱来使树脂“再生”，如果大量用于海水淡化，成本太高，因此目前这种技术主要应用在水的进一步纯化方面。

反渗透法。渗透是大自然中一个非常普遍的自然现象。例如，植物就是靠根部的渗透来吸取水分的，渗透平衡对人的生命活动也极为重要。渗透是依靠一种称为半透膜的材料来实现的。半透膜可以让水自由通过，而水中的其他化学物质是通不过的。如果半透膜的左边是纯水，右边是溶液的话，从纯水这边通过半透膜的水就会比溶液右边通过半透膜的水多得多。这是因为，纯水上方的饱和蒸汽压比溶液上方的饱和蒸汽压大。当纯水和溶液上方均处于1.01×105帕（1?个标准大气压）的压力下，驱动水分子运动的动力决定于饱和蒸汽压。于是，纯水这边液面下降，溶液那边液面上升，到一定的液位差就达到平衡，这就是渗透现象。植物根部的表皮就是这样一种半透膜。

如果在溶液上方加压，使溶液上方的总压大于纯水上方的大气压，情况就会发生逆转。此时驱动水分子通过半透膜的动力就决定于两边的压力差。压力差大，溶液中就会有更多的水通过半透膜流向纯水。

用反渗透法将海水制成淡水的方法又称为“膜技术”。它的关键在于半透膜。这层膜要有一定的强度，因为首先处理过程是要加压的；其次它必须具有百分之百的选择性，只能让水通过，而任何其他化学物质是不能通过的；最后它还应该有较大的通过量，以加快制备过程。目前半透膜所存在的问题是成本高、寿命短。处理的溶液浓度愈高，膜的寿命愈短。如果这两个问题能解决的话，膜技术将会成为海水淡化最有前途的一种方法。

Ⅱ 海水淡化的原理

原理是离子交换。不是渗透压！
呵呵，那个膜不是你想像的像子。一般是管状的，能值几十万到百万，净化过程，就是先把海水过滤，之后，通过半透膜。即完成淡化！

没有人会把没有过滤，净化的海水直接过半透膜的。不然。几十万一下子就蒸发了！

Ⅲ 海水淡化离子交换法原理谢谢

就是海水中的阴阳离子与树脂中的氢离子或氢氧根离子发生交换了。

Ⅳ 电解海水（NaCl）利用离子交换膜进行海水淡化的方法的原理是什么

首先，电解海水目的是为了制取烧碱
和氯气
那么在阴极区存在大量OH-
所以要将Na+交换到OH-富集的区域内以便提纯
阳极区Cl-变成Cl2跑出去必要补充CL-以便继续电解成为Cl2

Ⅳ 离子交换法淡化海水属于化学变化还是物理变化

使用离子交换树脂与水中的离子进行交换，如离子交换树脂可以除去钙离子和镁离子得到软水，离子交换树脂发生的反应为：Ca2++2NaR=CaR2+2Na+、Mg2++2NaR=MgR2+2Na+，属于化学变化，高中化学。

Ⅵ 海水淡化的方法有哪些

海水淡化的方法：蒸发法是海水淡化最简单的方法，就是将海水加热蒸发，再将水蒸气冷却，提取淡水。太阳能蒸馏淡化装置就是使用这种方法。

太阳能蒸馏淡化装置，像一座座矮小的房子，屋顶用玻璃或透明塑料板组成，可以使阳光透过，照射在海水上。海水变热蒸发，水蒸气上升后，碰到玻璃会凝结成水滴，收集到两旁的淡水槽中。

蒸发法还有许多种，目前世界90%的海水淡化装置是由多级闪急蒸发法生产的。闪急蒸发法是给加热了的海水施加高压，然后突然降压，使水在瞬间蒸发的方法。所谓多级就是把许多蒸馏器串联起来，让压力下降几次使水蒸发。

离子交换树脂，我们对它已不太陌生，它就是科学家手中的一根魔杖，用它放在海水中，它可以像海绵吸水那样，吸附出海水中的盐分，使海水变成淡水。

用离子交换树脂使海水淡化的方法叫离子交换法，这种方法适应于海洋上的遇难人员应急之用。

海水淡化还有一种方法是电渗析法，就是在海水淡化装置中插入两根电极，在两极之间放入一种特种薄膜。这样就把海水淡化装置隔成三室，一个叫阳极室，一个叫阴极室，一个叫中间室。当接通电源后，奇迹就会发生，海水中的盐分会向两个电极“靠”去，使得两个极室的海水愈来愈浓，而中间室的海水逐渐被淡化。这种方法适用于中小型淡化厂，我国西沙永兴岛上的海水淡化站，是目前世界上最大的电渗析淡化装置，每天生产淡水20多吨。

在自然界有这样一种膜，它只能透过水分子，不能透过其他物质，科学家把这种膜叫做半透膜。动植物的细胞膜都是半透膜，如干大豆放在水中浸泡后会膨胀，就是因为水通过细胞向干果内部渗透的结果。

利用半透膜可以淡化海水，这种方法叫反渗透法。用人造半透膜把水和海水分开。海水是盐水溶液，水分子会透过膜渗透到海水中，使海水稀释，并且产生一种压力，叫渗透压。然后，向海水加一个压力，大于渗透压，这时，海水中的水分子就会被挤出海水，透过半透膜，到纯水这边来。

反渗透法脱盐效率高。近年来，各国都在研究、推广应用，是一种前途诱人的方法。在1978年到1982年期间，世界已建成21家日产300吨以上的反渗透海水淡化厂。

向海洋要水，一些国家生发奇想，把漂浮在南太平洋的南极冰山，用船拖来，让它融化掉，供人类利用。一座小冰山可供几十万人的城市用一年，初步试施，已取得成功。

有了海水淡化技术，海洋就成了人类取之不尽、用之不竭的淡水库。

Ⅶ 海水淡化方法中的:电渗析法及离子交换法的流程

电渗析法：水中的离子在直流电场的作用下，可通过半透膜。最初的惰性半透膜电渗析法，主要用于溶胶的提纯，电流效率很低。到了20世纪50年代初，由于选择性离子交换膜向世，才能够用电渗析法淡化海水或苦咸水。脱盐用的选择性离子交换膜有两种：①阳膜，只允许阳离子透过的阳离子交换膜；②阴膜，只允许阴离子透过的阴离子交换膜。使阴膜和阳膜交替排列，中间衬以隔板（其中有水流通道），夹紧之后，在两端加上电极,就成电渗析脱盐装置。 电渗析法原理图 点击此处查看全部新闻图片 当海水流经电渗器时，在直流电场的作用下，阴离子透过阴膜向阳极方向迁移，途中被阳膜挡住去路，被水流冲洗而出；阳离子透过阳膜向阴极方向迁移，途中被阴膜挡住，也被水流冲出。透过阳膜或阴膜的水为淡水。结果，从大约一半的夹层流出的水为淡水，从另一半流出的则为浓缩的海水。 电渗析脱盐所用的半透膜，除要求电阻低、透过的选择性高、交换容量大和水的电渗小之外，还要求有一定的机械强度、尺寸不变和化学稳定性高等。 在电渗析脱盐过程中，反离子（电荷与膜内交换基团相反的离子）在膜内的迁移速度比在溶液里大，致使淡化夹层的内膜半身，溶液界面上的离子浓度低于主体溶液浓度而形成浓度差。当电流升至某值时，扩散迁移的离子不足以补充界面上离子的缺额，而使界面浓度趋近于零，这时的电流称为极限电流。如再增加电流，就会迫使界面上的水分子解离,由解离出的H和OH来承担超过极限值那部分电流的输送。这种现象称为极化现象。这不仅使电流白白消耗在无助于脱盐的 H和OH的迁移上，而且会引起溶液的pH值发生变化，使钙盐镁盐之类的离子浓度的乘积超过溶度积，而在浓缩海水夹层的阴膜和阳膜的表面沉淀，阻塞水流通道，甚至被迫停机拆洗。防止极化沉淀的根本措施，是设法增加夹层溶液的搅拌作用和布水的均匀性，并把操作电流控制在极限电流之下。此外，定期倒换电极的极性，在浓缩海水夹层中加酸和进行不拆装的化学清洗等，均能延长运转周期。

Ⅷ 海水淡化中的电渗析法和离子交换法具体如何理解请详细解释

离子交换法制淡水是将海水中所有离子全部吸附在离子交换树脂上，也就是说离内子交换树脂将容海水中的“离子”几乎全部“截流”了；而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。

Ⅸ 海水淡化的方法有多种，如蒸馏法、电渗析法等．电渗析法是一种利用离子交换膜进行离子交换的方法，其原理

A、阴离子交来换膜只允许阴离源子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，故A错误；
B、电解过程中阳离子移向阴极，故B错误；
C、a电极和电源正极相连是电解池的阳极，溶液中氯离子先放电，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故C错误；
D、b电极氢离子放电生成氢气，电极附近氢氧根离子浓度增大，结合镁离子生成白色沉淀，故D正确；
故选D．

Ⅹ 海水的一种淡化方法是使海水（含钠离子、镁离子、氯离子、硫酸根等）依次通过两种离子交换树脂A、B（如图

A．阳制离子交换树脂是阳离子与氢离子的交换，发生2HR+Mg²⁺═MgR₂+2H⁺，故A正确；
B．阴离子交换树脂是阴离子与氢氧根离子的交换，发生ROH+Cl^-═RCl+OH^-，故B正确；
C．A为氢型离子交换树脂（HR），可除去含钠离子、镁离子，B为羟型离子交换树脂（ROH），可除去氯离子、硫酸根等，以达到淡化海水的目的，故C正确；
D．若使海水先通过ROH树脂，溶液中会有较多的OH^-，这样使海水中的Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀，造成堵塞而使海水淡化失败．所以A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故D正确．
故选D．