① 离子交换膜的性质
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。
② 离子交换膜的类型
材料:有机膜、无机膜
结构:对称膜(微孔膜、均质膜)、非对称膜、复合膜
形状:平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷式
分离机理: 扩散性膜 、离子交换膜、选择性膜、非选择性膜
分离过程:反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗析膜、渗析膜、渗透蒸发膜
孔径大小:微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜
分离膜由高分子、金属、陶瓷等材料制造,以高分子材料居多,按其物态又可分为固膜、液膜与气膜三类。气膜分离尚处于实验研究中,液膜已有中试规模的工业应用,主要用于废水处理中。
目前大规模工业应用的多为固膜,固膜主要以高分子合成膜为主,高分子膜可制成致密的或多孔的、对称的或不对称的。
近年来,无机陶瓷膜材料发展迅猛并进入工业应用,尤其是在微滤、超滤及膜催化反应及高温气体分离中的应用,充分展示了其化学性质稳定、耐高温、机械强度高等优点。陶瓷膜和金属膜亦可以是对称或不对称的,但制备方法完全不同。
③ 离子交换膜的特点是什么
1)离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。2)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。3)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+>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-> CrO4->NO3->I->(COO)2-(草酸根)>SO42-4)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。
④ 离子交换膜咋回事
离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜,和细胞膜相似.阴离子交换膜只允许阴离子在溶液中移动,而阳离子不可以.
⑤ 离子交换膜怎么判断
离子交换膜的实质是阴阳离子的电荷守恒。离子膜的一边反应消耗阴离子就会从另一边吸收阴离子使电荷守恒,阳离子也是一样的道理。阴阳离子交换膜的判断通过两极反应式判断你可以先把两极反应式写出来,再判断。
离子交换膜的性能是多方面的,必须根据膜的电化学性能、化学性能和物理力学性能对膜进行综合评价分析。
一般商品膜常提供以下性能指标:
1、交换容量交换容量是离子交换膜的关键参数,其单位为mmol/g。一般交换容量高的膜,选择透过性好,导电能力也强。但是由于活性基团一般具有亲水性,因此当活性基团含量高时,膜内水分与溶胀度会随之增大,从而影响膜的强度。有时也会因膜体结构过于疏松,而使膜的选择性下降。一般膜的交换容量约为2-3mmol/g。
2、含水量指膜内与活性基团结合的内在水,经每克干膜所含水的克数表示(%)。含水量与其交换容量和交联度有关。
3、导电性(膜电阻)一般用电导率(ω-1.cm-1)或电阻率(ω.cm)表示,也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻(ω.cm2)表示。
4、选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力,用离子迁移数(t)和膜的透过度(p)来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜,反离子的迁移数为1,同名离子的迁移数为0.实际上由于各种因素的影响,反离子在膜内的实际迁移可能达到1。
⑥ 离子交换膜的作用是什么
离子交换膜的作用是什么,离子交换膜的作用是什么很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
2、离子交换膜还可用于甘油和聚乙二醇的脱盐,各种离子与放射性元素和同位素的分离,氨基酸的分级分离。此外,离子交换膜还用于有机和无机化合物的纯化、放射性废液的处理和原子能工业中核燃料的制备,以及燃料电池膜和离子选择性电极。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。
⑦ 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。
⑧ 阳离子交换膜的原理是什么
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为
2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
⑨ 离子交换膜的两个作用
1、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。2、离子交换膜也可应用于甘油、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。
⑩ 化学问题什么是两性离子交换膜主要内容
两性离子交换膜在膜体结构中同时含有阳离子交换基团和阴离子交换基团的离子回交换膜。
这种膜对某答些离子具有高的选择性,主要用于分离和回收溶液中的微量金属,从非离子化物质溶液中除去浓度高的离子化杂质,如从糖液中除去氯化钠,从中草药溶液中除去铅离子,还可用于离子化物质的分离,如氯化钠与硫酸钠的分离。