① 离子交换膜法电解食盐水制氯气和烧碱的工艺原理
使用离子交换膜可以使正,负的离子不能相遇,所以就等于电解食盐水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH为烧碱,H2为氢气,Ci2为氯气)
② 氯碱工业在生产过程中必需把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开,为什么
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-和气体和冲激则不能通过.这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的判培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.
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,常使反应在特殊的唤袜电解槽中进行.
③ 氯碱工业,电解nacl为什么用离子交换膜,cl2又不会从一处放出
用离子交换膜的作用主要就是利用离子交换膜的选择透过性,阻止OH-从阴极穿过离子膜到阳极,同阳极的CL2反应.
④ 氯碱工业的反应原理
阳极反应:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反应)
H+比Na+容易得到电子,因而H+不断地从阴极闹衫蔽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)
在上述反应中,H+是由水的电离生成的,由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离出H+和OH-,
H+又不断得到电子变成H2,结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大,使酚酞试液变红。因此,电解饱和食盐水的总反应可以表示为:
总反应
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑液州+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,电解产物之间能塌李够发生化学反应,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。
⑤ 离子交换膜法生产烧碱的原理是什么其与隔膜法的主要区别有哪些
离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱(即氢氧化钠),其主要原理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。
隔膜法生产烧碱需要石棉,这个容易引发石棉病,另外废石棉的处理也是问题。
⑥ 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
⑦ 我请教一下氯碱工业原理
生产原理目前最主要的是离子膜法工艺。其中阳离子交换膜基本都是外国货,国内生产的离子膜还处在试验阶段,这是我国在氯碱行业的软肋。
在离子耐困膜烧碱工艺中,选择性渗透的阳离子交换膜安装在阳极和阴极之间.
在通电状态下,阳极室的盐水和阴极室碱液发生电解.下面的反应方程式表明孝高氯气在阳极室产生, 氢气和烧碱在阴极室产生的过程;
1
阳极: Cl- → Cl2 + e-
2
1
阴极: H2O + e- → H2 + OH-
2
1 1
方程式: NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2
2 2
氯化钠被电离成钠离子和氯离子. 氯离子在阳极室放电生成氯气. 同时,钠离子通巧亩尺过离子交换膜迁移到阴极室.
在阴极室, 水变为氢气和氢氧根. 钠离子和氢氧根生成氢氧化钠. (如图所示)上面的主要反应和传统的隔膜工艺原理上是相同的.但是在离子膜烧碱工艺中,由于电解液和钠离子被选择性渗透,可以生产出高纯度烧碱.
⑧ 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。
⑨ 离子交换膜的原理是什么
离子交换膜又称离子选择透过性膜。
按其功能和结构的不同,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、聚电解质复合膜5种。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。
离子交换膜可制成均相膜和非均相膜两类。采用高分子的加工成型方法制造。①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡胶、纤维素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜,然后引入单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在膜内聚合成高分子,再通过化学反应引入所需功能基。也可通过甲醛、苯酚等单体聚合制得。②非均相膜。用粒度为200~400目的离子交换树脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合后加工成膜制得。为免失水干燥而变脆破裂,须保存在水中。
离子交换膜主要应用于海水淡化,甘油、聚乙二醇的除盐,放射性元素、同位素及氨基酸的分离,有机物及无机物纯化,放射性废液处理,燃料电池隔膜及选择性电极等。