離子膜和離子交換

1. 離子膜電解操作流程

又稱膜電槽電解法，是利用陽離子交換膜將單元電解槽分隔為陽極室和陰極室，使電解產品分開的方法。離子膜電解法是在離子交換樹脂（見離子交換劑）的基礎上發展起來的一項新技術。利用離子交換膜對陰陽離子具有選擇透過的特性，容許帶一種電荷的離子通過而限制相反電荷的離子通過，以達到濃縮、脫鹽、凈化、提純以及電化合成的目的。這項技術已經用於氯鹼的生產,海水和苦鹹水的淡化，工業用水和超純水的制備,酶、維生素與氨基酸等葯品的精製，電鍍廢液的回收，放射性廢水的處理等方面，其中應用最廣泛、成效最顯著的是氯鹼工業。在氯鹼工業中，利用陽離子交換膜電解槽電解食鹽或氯化鉀水溶液來製造氯氣、氫氣和高純度的燒鹼（氫氧化鈉）或氫氧化鉀。1975年日本旭化成工業公司製成全氟羧酸型離子交換膜，首先實現離子膜電解法制燒鹼，同年日本實現工業化生產。
工藝流程 經過兩次精製的濃食鹽水溶液連續進入陽極室（圖1[離子膜電解法生產流程]）,鈉離子在電場作用下透過陽離子交換膜向陰極室移動，進入陰極液的鈉離子連同陰極上電解水而產生的氫氧離子生成氫氧化鈉，同時在陰極上放出氫氣。食鹽水溶液中的氯離子受到膜的限制，基本上不能進入陰極室而在陽極上被氧化成為氯氣。部分氯化鈉電解後，剩餘的淡鹽水流出電解槽經脫除溶解氯，固體鹽重飽和以及精製後，返回陽極室，構成與水銀法類似的鹽水環路。離開陰極室的氫氧化鈉溶液一部分作為產品，一部分加入純水後返回陰極室。鹼液的循環有助於精確控制加入的水量，又能帶走電解槽內部產生的熱量。
離子膜電解槽 根據供電方式的不同，分為復極式和單極式兩種。復極式電解槽的各單元電解槽串聯相接，電解槽的總電壓為各個單元電解槽的電壓之和；電路中各台電解槽並聯。單極式電解槽的各單元電解槽並聯相接，電解槽的總電流為各個單元電解槽的電流之和；電路中各台電解槽串聯。有的離子膜電解槽為板式壓濾機型結構（圖2[壓濾機型離子交換膜電解槽結構]）:在長方形的金屬框內有爆炸復合的鈦－鋼薄板隔開陽極室和陰極室，拉網狀的帶有活性塗層的金屬陽極和陰極分別焊接在隔板兩側的肋片上，離子膜夾在陰陽兩極之間構成一個單元電解槽。大約 100個左右的單元電解槽由液壓裝置組成一台電解器。另外，還有類似板式換熱器的結構，由沖壓的輕型鈦板陽極、離子膜和沖壓的鎳板陰極夾在一起，構成單元電解槽。若干個單元電解槽夾在兩塊端板之間組成一台電解槽。
離子交換膜 側鏈上帶有磺酸基和（或）羧酸基等陰離子官能團的全氟聚合物製成的薄膜。對離子膜的要求：①陽離子選擇透過性好；②電解質擴散率低；③較高的化學穩定性和熱穩定性；④機械強度高，不易變形；⑤電阻小。現代陽離子交換膜大多為聚氟烴織物增強的全氟磺酸－全氟羧酸復合膜。面向陽極的一側為電阻較小的磺酸基；面向陰極的一側為含水量低的羧酸基，能抑制氫氧離子向陽極室移動而提高電流效率，有的還處理成為粗糙的表面，或附有微孔狀無機物薄膜，以增加全氟羧酸膜的親水性，減少氫氣泡在膜表面上的滯留。這種膜適用於兩極間距極小的所謂「零」極距或「膜」間隙的離子交換膜電解槽。
特點 ①總能耗最低（與隔膜電解法和水銀電解法相比），在4000A/m電流密度下，每噸燒鹼的直流電耗為7.56～7.92GJ(2100～2200kWh)；②燒鹼純度高,50％的氫氧化鈉鹼液，含氯化鈉50～60ppm;③無水銀或石棉污染環境的問題；④操作、控制都比較容易；⑤適應負荷變化的能力較大；⑥要求用高質量的鹽水；⑦離子膜的價格比較昂貴。
現狀和展望 80年代初，先進的離子膜可在 4000A/m的電流密度下運轉,電流效率為95％～96％;可以直接生產濃度為35％的氫氧化鈉，離子膜的使用壽命約為2年。由於離子膜法具有較多的優點,今後新建的氯鹼生產裝置一般將採用離子膜法。現有的水銀法或隔膜法氯鹼廠也會有一部分在技術改造時轉換為離子膜法。

2. 離子膜是什麼材料

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一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。1950年W.朱達首先合成了離子交換膜。1956年首次成功地用於電滲析脫鹽工藝上。
離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料製成的薄膜(也有無機離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似，都是在高分子骨架上連接一個活性基團，但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多，也沒有統一的分類方法。一般按膜的宏觀結構分為三大類：
1. 非均相離子交換膜 由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中，因而其化學結構是不均勻的。
2. 均相離子交換膜 均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中製成。它沒有異相結構，本身是均勻的。其化學結構均勻，孔隙小，膜電阻小，不易滲漏，電化學性能優良，在生產中應用廣泛。但製作復雜，機械強度較低。
3. 半均相離子交換膜 也是將活性基團引入高分子支持物製成的。但兩者不形成化學結合，其性能介於均相離子交換膜和非均相離子交換膜之間。
此外，離子交換膜按功能及結構的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。

3. 簡述離子膜

不知道是不是說的離子交換膜,不過你既然說電解,應該就是了
離子交換膜,一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜.因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜.
電解,電流通過物質而引起化學變化的過程.化學變化是物質失去或獲得電子(氧化或還原)的過程.電解過程是在電解池中進行的.電解池是由分別浸沒在含有正、負離子的溶液中的陰、陽兩個電極構成.電流流進負電極(陰極),溶液中帶正電荷的正離子遷移到陰極,並與電子結合,變成中性的元素或分子；帶負電荷的負離子遷移到另一電極(陽極),給出電子,變成中性元素或分子.
以上來自,為了讓你給我最佳答案不猶豫,下面是一些自己的解釋
離子交換膜在電解中有著比較重要的作用,當然並不是所有的電解都需要離子交換膜,離子交換膜的作用在於隔絕生成物中的某兩類物質,一般是兩種接觸直接反映的物質,如：電解氯化鈉時,一般會生成氯氣,氫氧化鈉.但這兩種物質一接觸便反應,生成了次氯酸鈉和氯化鈉,但當我們在陰陽極之間加上陽離子交換膜（即只有陽離子才能通過該膜）時,陽極會產生氯氣,但周圍都是氯化鈉,因此不會反映,可直接收集氯氣,陰極處生成氫氧根離子和氫氣,氫氣直接收集,這是另一邊的鈉離子便會通過膜和氫癢根離子在一起,成為了氫氧化鈉溶液,一個反應生成了三種我們需要的物質,這便是離子交換膜的一個最簡單的應用.

4. 我想找一種離子交換膜，而且得是陽離子膜，日本生產的。誰對這方面了解的提供一些日本的公司和聯系方式。

你要找陽離子的，呵呵，SPE水電解吧，用杜邦Nafion膜吧，比日本的好。

5. 離子膜電解槽電壓高

1、在正常換完膜後槽電壓會下降較多，但因換膜時可能會對活性塗層極網造成傷害，使電壓上漲
2、換膜時墊片也需更換，並且新墊片的粘貼是否標准也是影響槽電壓上漲的原因
3、換膜時時間太長使膜失水增多，電壓上漲

6. 高中化學的電化學陽離子交換膜和陰離子交換膜怎麼判斷

判斷正負極，看哪邊多了啥離子，靠近那邊的就是啥離子膜。靠近負極的由於負極產生更多的陽離子，導致不能呈電中性，所以負極就是陽離子膜。正極就相反了。

7. 離子膜電解槽理論分解電壓多少;理論交流電耗多少

雜質越多，電耗越大
離子膜電解槽是離子膜制鹼生產工藝中的關鍵設備，它的作用是將進入的合格的二次精製鹽水經通電電解，生產出低鹽、高濃度的氫氧化鈉產品，同時得到聯產品氯氣和氫氣。
離子膜法電解，是用陽離子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極室，這層膜只允許鈉離子穿透，而對氫氧根離子起阻止作用，另外還能阻止氯化鈉的擴散，從而達到生產低鹽、高濃度氫氧化鈉產品的目的。
離子膜法電解槽有單極式和復極式兩種，它們都是有若干個電解單元所組成，每個單元都是有陰極、陽極、離子交換膜、槽框組成。我廠採用的是旭化成強制循環電解槽。
三、離子交換膜
我廠使用的是全氟羧酸、磺酸復合離子膜，它主要由磺酸層、羧酸層和增強網布組成，膜厚250--350μm，羧酸層厚35--90μm。靠近陰極側的羧酸層為阻擋層，具有陽離子選擇滲透性，電流效率高低關鍵取決於該層，靠近陽極側的磺酸層具有高離子傳導性，電壓高低關鍵取決於該層。聚四氟乙烯織物為膜中骨架，主要為了提高膜的強度。膜兩面的無機物塗層主要是為了使電解槽產生的氣體能快速逸出。
離子交換膜是離子膜法制鹼的核心，它必須具有下列特性：
⑴、優良的化學穩定性，必須耐氯氣、次氯酸鹽、氯酸鹽、燒鹼的腐蝕；
⑵、具有低電阻以降低槽電壓；
⑶、具有優良的滲透選擇性，在製取高濃度氫氧化鈉時具有較高的電流效率。
⑷、應保持膜的物理、機械穩定，外形尺寸不變。
四、生產原理
在生產燒鹼的離子膜工藝中，在陽極和陰極間安裝選擇性陽離子交換膜，在鹽水通過陽極液室循環，燒鹼通過陰極液室循環的時候進行電解。根據下述反應，在陽極室產生氯氣，在陰極室產生氫氣和燒鹼。
陽極：2Cl →Cl2+e
陰極：2H2O+2e →H2+OH-
總反應：2NaCl+2H2O →2NaOH+ Cl2+ H2
在陽極室NaCl被電離成Na+和Cl-，Cl-在陽極表面放電後變成氯氣，同時，Na+通過離子交換膜遷移到陰極室。在陰極室，水變成H+和OH-，Na+和OH-結合生成燒鹼。上述的主反應基本上與傳統的隔膜工藝相同，但在離子膜工藝中，由於電解液完全被隔開以及鈉離子的選擇性滲透，所以可得純凈的燒鹼。

8. 什麼離子交換膜是只讓這個離子通過還是不讓

離子交換膜一般分為陽離子和陰離子交換膜 或者題目里會有提示 是什麼離子膜什麼離子就可以通過 比如陽離子可以讓陽離子通過

9. 離子膜電解法的介紹

又稱膜電槽電解法，是利用陽離子交換膜將單元電解槽分隔為陽極室和陰極室，使專電解產品分開的方法。離屬子膜電解法是在離子交換樹脂（見離子交換劑）的基礎上發展起來的一項新技術。利用離子交換膜對陰陽離子具有選擇透過的特性，容許帶一種電荷的離子通過而限制相反電荷的離子通過，以達到濃縮、脫鹽、凈化、提純以及電化合成的目的。