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电解为什么要加阳离子交换膜

发布时间:2022-10-21 09:22:45

1. 为何食盐的电解常用阳离子交换膜电解槽而不常用阴离子交换膜电解槽

ClO-也是阴离子,可能就得到NaClO,减少了氯气量。

2. 为什么电解氯化钠电解质溶液时,若没有阳离子交换膜,氢氧化钠还是在阴极出现,而阳极没有

不知道是不是说的离子交换膜,不过你既然说电解,应该就是了

离子交换膜,一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜。

电解,电流通过物质而引起化学变化的过程。化学变化是物质失去或获得电子(氧化或还原)的过程。电解过程是在电解池中进行的。电解池是由分别浸没在含有正、负离子的溶液中的阴、阳两个电极构成。电流流进负电极(阴极),溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极,并与电子结合,变成中性的元素或分子;带负电荷的负离子迁移到另一电极(阳极),给出电子,变成中性元素或分子。

以上来自,网络,为了让你给我最佳答案不犹豫,下面是一些自己的解释

离子交换膜在电解中有着比较重要的作用,当然并不是所有的电解都需要离子交换膜,离子交换膜的作用在于隔绝生成物中的某两类物质,一般是两种接触直接反映的物质,如:电解氯化钠时,一般会生成氯气,氢氧化钠。但这两种物质一接触便反应,生成了次氯酸钠和氯化钠,但当我们在阴阳极之间加上阳离子交换膜(即只有阳离子才能通过该膜)时,阳极会产生氯气,但周围都是氯化钠,因此不会反映,可直接收集氯气,阴极处生成氢氧根离子和氢气,氢气直接收集,这是另一边的钠离子便会通过膜和氢痒根离子在一起,成为了氢氧化钠溶液,一个反应生成了三种我们需要的物质,这便是离子交换膜的一个最简单的应用。

此反应中若没有氧离子交换膜氢氧根离子会迁移到阳极,并和新生成的氯气反应,有的话则氢氧根离子不会迁移到阳极。

3. 电解池离子交换膜到底有什么用

离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有无机离子交换股,但其使用尚不普通)。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果都有不同之处。当前市场上离子交换膜种类繁多,也没有统一的分类方法。一般按膜的宏观结构分为三大类:
1. 非均相离子交换膜 由粉末状的离子交换树脂加黏合剂混炼、拉片、加网热压而成。树脂分散在黏合剂中,因而其化学结构是不均匀的。
2. 均相离子交换膜 均相离子交换膜系将活性基团引入一惰性支持物中制成。它没有异相结构,本身是均匀的。其化学结构均匀,孔隙小,膜电阻小,不易渗漏,电化学性能优良,在生产中应用广泛。但制作复杂,机械强度较低。
3. 半均相离子交换膜 也是将活性基团引入高分子支持物制成的。但两者不形成化学结合,其性能介于均相离子交换膜和非均相离子交换膜之间。
此外,离子交换膜按功能及结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。

离子交换膜可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。电渗析装置的淡化程度可达一次蒸馏水纯度。也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐,分离各种离子与放射性元素、同位素,分级分离氨基酸等。此外,在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备,以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中,也都采用离子交换膜。离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位,它对仿生膜研究也将起重要作用。

4. 工业上利用电解饱和食盐水中阳离子交换膜的作用是什么

(1)只允许阳离子通过
(2)阻止分子和阴离子通过
如果分子和阴离子通过,那么生成的Cl2就会与OH-反应。

5. 氯碱工业中离子交换膜的作用是什么

阳离子交换膜有来一种特殊的性质自,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许na+通过,而cl-、oh-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸,又能避免cl2和na护揣篙废蕻肚戈莎恭极oh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量。
cl-比oh-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出。
阳极反应:2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)
h+比na+容易得到电子,因而h+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2h++2e-=h2↑(还原反应)
总反应
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如naoh溶液和cl2能反应生成naclo、h2和cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。

6. 工业上电解饱和氯化钠溶液时为什么要用离子交换膜

电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,阳极:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极:2H++2e-═H2↑;总反应为:2NaCl+2H2O 电解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH,阴极:氢离子放电,产生氢气.致使氢氧根离子浓度增大,钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室,所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液;阳极:氯离子放电,产生氯气,致使钠离子浓度升高,通过阳离子交换膜到达阴极室.所以d入口应加入精制饱和食盐水;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2.故答案为:氯气;a;d;浓硫酸;(1)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可,发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2 高温 . SiO2+4HCl;②由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)起始量(mol) n 0变化量(mol) 2x x 4x平衡量(mol) n-2x 4x4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,x=0.1mol,n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2O 电解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH, 2mol 1mol(2×58.5)g1mol=m(NaCl)3mol,m(NaCl)=350g=0.35kg故答案为:SiCl4+2H2+O2 高温 . SiO2+4HCl;0.35;(2)实验室用锌和稀硫酸制取氢气,该反应是固液混合态且不需要加热,所以不需要酒精灯,氢气不易溶于水且密度小于空气密度,所以可以采用向下排空气法或排水法收集,故选e;实验室制取氯气是固液混合态且需要加热,所以需要酒精灯,氯气能溶于水且密度大于空气,所以采用向上排空气法收集,故选d;(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为Vm3,由得失电子守恒得:6×213×103116.5mol=2×103V22.4mol,V=134.4m3,故答案为:134.4.

7. 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行

因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难

8. 氯碱工业中阳离子交换膜的作用是什么

阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。

阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。

(8)电解为什么要加阳离子交换膜扩展阅读

性质

均相膜的电化学性能较为优良,但力学性能较差,常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差,而力学性能较优,由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱,常存在缝隙而影响离子选择透过性。

离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。阳离子在阳膜中透过性次序为: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>UO卂(这是什么?)>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+

阴离子在阴膜中透过性次序为: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO娸>NO婣>I->(COO)卆(草酸根)>SO娸膜电阻是与离子在膜中的淌度有关的一个数值,根据不同测定和计算方法可分成体积电阻和表面电阻。

水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能,其值愈大,在电渗析时水损失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。

参考资料来源:网络-阳离子交换膜

参考资料来源:网络-离子交换膜

9. 电解食盐水是阳离子交换膜有什么作用

主要是防止氯气分子和阴离子通过。只能让阳离子通过。
在阳极区:2cl--2e-=cl2,氯化钠中的氯离子内放电变成氯气跑容掉了,钠离子在电场作用下,通过阳离子交换膜进入阴极区和阴极区水放电后留下的氢氧根离子组成氢氧化钠。而此时阴极区水中的氢离子放电变成氢气跑掉了,留下氢氧根离子。所以电解一段时间后,需要在阳极区补充浓的氯化钠溶液,在阴极区及时把新生成的浓氢氧化钠放掉。

10. 为什么电解饱和食盐水所用的离子交换膜只允许阳离子通过,为什么非要用阳离子交换膜,用阴离子交换膜就不

正好我前几天才去复红四方氯碱工业看制了看。这就是一个化学工艺的问题,简单来说,我想通过电解NaCl饱和溶液同时获得NaOH,Cl2,H2这三种产品,如果想用阴离子交换膜,那是交换什么呢,OH-吗?不行,氢氧根离子从阴极产生如果跨过膜之后会和阳极电解产生的氯气反应。氯离子吗?那更不可能了,因为想要获得纯的NaOH最好的办法就是阴极不电解NaCl而是电解稀氢氧化钠,根本不会有氯离子能迁移过去的。下边附图一张,不懂再问。



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