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纯水电解离子交换膜

发布时间:2023-01-18 12:44:18

① 高中知识电解池里的离子交换膜功能是什么为什么要用

比如电解氯化钠溶液,一边放出氯气,一边放出氢气,如果不采取措施,氯气就会和氢氧化钠再反应,虽然生成的氯化钠可以被再放出来,但是次氯酸钠就没法处理了。为了防止这些副反应的发生,我们就可以用离子交换膜把氢氧根锁在另一边,让它过不来(虽然氯气那边还有极微量的氢氧根,那已经不足以产生很大误差了)这就是一个例子.

② 离子交换膜法电解工艺有哪些特点

离子交换膜具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过,其它回离子难以透过。电解答时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的
NaCl溶液,往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电,生成 C1 2 ,从电解槽顶部放出,同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中
H + 放电,生成 H 2 ,也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔,不能移向阳极室,这样就在阴极室里逐渐富集,形成了
NaOH溶液。随着电解的进行,不断往阳极室里注入精制食盐水,以补充NaCl的消耗;不断往阴极室里注入水,以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl
- 通过,所以阴极室生成的
NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大,纯度高,而且能耗也低,所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。

③ 电解法离子交换膜的主要成分

1,离子交换膜电解槽主要由阳极,阴极,离子交换膜,电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
2,电解槽的阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,钛阳极网上涂有钛,钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。
1,阳离子交换膜有一种特殊的性质,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NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
2,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室.通电时,H2O在阴极表面放电生成H2,Na++穿过离子膜由阳极室进入阴极室,导出的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2.电解后的淡盐水从阳极导出,可重新用于配制食盐水。
1,电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有泥沙,Ca2++,Mg2++,Fe3++,SO42-杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制。
2,精制食盐水时经常加入BaCl2,Na2CO3,NaOH等,使杂质成为沉淀过滤除去,然后加入盐酸调节盐水的pH.例如:
3,为了除去SO42-,可以先加入BaCl2溶液,然后再加Na2CO3溶液,以除去过量的Ba2++:
Ba2++SO4-6=BaSO4
CO32-+Ba2+=BaCO3
这样处理后的盐水仍含有一些Ca2++,Mg2++等金属离子,由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀,损坏离子交换膜,因此该盐水还需送入阳离子交换塔,进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2++,Mg2++等.这时的精制盐水就可以送往电解槽中进行电解了.

④ 电解池离子交换膜到底有什么用,

比如电解氯化钠溶液,一边放出氯气,一边放出氢气,如果不采取措回施,氯气就会和氢氧化钠再反应答,虽然生成的氯化钠可以被再放出来,但是次氯酸钠就没法处理了。为了防止这些副反应的发生,我们就可以用离子交换膜把氢氧根锁在另一边,让它过不来(虽然氯气那边还有极微量的氢氧根,那已经不足以产生很大误差了)这就是一个例子.
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⑤ 双极隔膜原理

双极膜是一种新型离子交换膜,原理是:其膜主体可以分为阴离子交换层、阳离子交换层和中间界面层,水解离催化剂被夹在中间的离子交换聚合物中。

研究表明利用一种双极膜电解器来定量研究多种金属和金属氧化物纳米颗粒的水解离动力学。在界面使用催化剂双层在酸性的CEL表面和碱性的AEL表面分别引入合适的水解离催化剂纳米颗粒,实现了具有创记录性能的双极膜,水解离过电位低于10 mV(20 mA•cm-2),纯水双极膜电解器在500 mA•cm-2电流密度下工作的电解电压仅为~2.2 V。

双击隔膜主体可以分为阴离子交流层(anion-exchange layer,AEL)、阳离子交流层(cation-exchange layer,CEL)和中心界面层,水解离催化剂被夹在中心的离子交流聚合物中。与传统阴阳离子交流膜差别,双极膜可以大幅度降低内部电阻,同时水解离产物H+和OH-可在电场力的作用下快速迁移到两侧溶液中,为膜两侧的半反映(好比OER/HER)提供各自理想的pH条件。

金属纳米颗粒的水解离活性与碱性析氢反映活性相关。而且,水解离催化剂层在双极膜界面的确切位置会极大地影响催化剂的活性。

于是,他们在界面使用催化剂双层——在酸性的CEL外面和碱性的AEL外面划分引入合适的水解离催化剂纳米颗粒,实现了具有创记录性能的双极膜。

⑥ 电解饱和食盐水 (离子交换膜法) 相关问题

在反应中,阴阳极被半透膜隔开,阳极生成Cl2、阴极生成H2和NaOH,
由于Cl2活泼,极易与NaOH反应,所以工业上把阴阳极用半透膜回隔开,
半透膜阳极一侧只是饱和食盐水,阳极生成Cl2不易溶解也不反应,
半透膜阴极一侧是氢氧化钠溶液,阴极生成NaOH、H2,
Na+离子半径较小,在半透膜两侧自由穿行,维持电荷守恒,由答于阴极不断消耗水生成H2,使得反应需不断补充水分,因此需要向阴极通入水或稀氢氧化钠溶液。也是为了使产品氢氧化钠纯净。

~~~~ 说得好就给分哦 ~~~~~~

⑦ 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

⑧ 电解食盐水离子交换膜的优点

1、主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成。每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
2、阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层。阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层。离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。
3、起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
4、饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。

⑨ 离子交换膜法电解食盐水具体原理 谢谢

二、离子交换膜法制烧碱
1.离子交换膜电解槽的构成

离子交换膜电解槽

主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。

上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽

2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程

如图,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。

阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。

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