離子交換膜方向

A. 離子交換膜離子轉移計算

因為鈉離子帶正電,一個鈉離子帶一個單位的正電荷,電子帶負電,一個電子帶一版個單位的負電荷.
所以權,0.1mol鈉離子通過交換膜相當與0.1mol電子反方向通過交換膜.
所以,0.1mol鈉離子通過交換膜,說明有0.1mol電子轉移.
希望對你有所幫助.

B. 在氯鹼工業中，電解槽使用陽離子交換膜，鈉離子向陰極方向移動，對嗎

是的，通過與離子膜上的鈉離子進行交換而實現鈉離子的運輸

C. 陰離子交換膜的發展前景

陰離子交換膜是新型能量轉換裝置的重要構成部分，其使用性能是否符合回要求是新能源電答池能否得到商業化應用的基本前提，所以各國對陰離子交換膜的研究爭先恐後，相繼開發出具有不同結構、應用於不同類型電池的電解質隔膜。我國中科院化物所及各高校也紛紛加大了電池及其膜材料的研究力度，近年來也取得了一定成果，這也是我國新能源技術研究與利用的重要組成部分 。

D. 離子交換膜的性能指標

離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。一般商品膜常提供以下性能指標。1、交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導電能力也強。但是由於活性基團一般具有親水性，因此當活性基團含量高時，膜內水分與溶脹度會隨之增大，從而影響膜的強度。有時也會因膜體結構過於疏鬆，而使膜的選擇性下降。一般膜的交換容量約為2－3mmol/g.2、含水量指膜內與活性基團結合的內在水，經每克干膜所含水的克數表示（%）。的含水量與其交換容量和交聯度有關，如上所說，隨著交換容量提高，含水量增加。交聯度大的膜由於膜結構，含水量也會相應降低。提高膜的含水量，可使膜的導電能力增加，但由於膜的溶脹會合螈選擇性下降，一般膜的含水量約為20%－40%左右。3、導電性（膜電阻）一般用電導率（Ω.cm）或電阻率（Ω.cm）表示，也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻（Ω.cm）表示。對電阻的表示因用途而異。一般講，在不影響其他性能的情況下電阻越小越好，以降低電能消耗。膜電阻與膜結構和膜厚度有關，此外還與外界溶液及溫度有關。通常規定25C，於0.1mol/L KCL溶液或0.1mol/L NaCL溶液中測定的膜電導作為比較標准4、選擇透過性反映膜對不同離子的選擇透過能力，用離子遷移數（t）和膜的透過度（p）來表示。膜內離子遷移數即某一種離子在膜內的遷移量與全部離子在膜內的遷移量的比值。或者也可用離子遷移所帶電量之比來表示。對於理想的離子交換膜，反離子的遷移數為1，同名離子的遷移數為0.實際上由於各種因素的影響，反離子在膜內的實際遷移可能達到1。有兩種方法可以得到膜的離子遷移數， 一是膜電位法，將膜在兩種不同濃度的同類電解質中測定其膜電位，再由膜電位計算遷移數。另一種方法是，在外加直流電場下，在電滲析槽中直接測定膜的遷移數。一般要求，實用的離子交換膜透過度大於85%，反離子遷移數大於0.9，並希望在高濃度電解質中仍有良好的選擇透過性。5、機械強度膜的機械強度包括膜的爆破強度和抗拉強度以及抗彎強度和柔韌性能。爆破強度是指膜受到垂直方向的壓力時， 所能承受的最高壓力，採用水壓爆破法測定，以單位面積上所受壓力表示（MPa），它是表明膜的機械強度的重要指標。抗拉強度是指膜受到平等方向的拉力時，所能賓最高拉力，以單位面積上所受接力表示（MPa）。膜的機械強度主要決定地的化學結構、增強材料等。增強的交聯度可提高膜的機械強度，而增設交換容量和含水量會使強度下降。一般使用膜的尖大於0.3MPa。6、膨脹性能（尺寸穩定性）膜有膨脹和收縮應盡量小而且均勻。否則既會帶來組裝的，而且還將造成壓頭損失增大、漏水、漏電和電流率下降等不良現象。7、化學性能指膜的耐酸鹼、耐溶劑、耐氧化、耐輻照、耐溫、耐有機污染等性能

E. 離子交換膜為什麼有選擇透過性

按膜中的含活性基團的各類可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜和特種膜三大類。

1、陽離子交換膜（簡稱陽膜） 膜體中含有酸性活性基團，它能選擇性透過陽離子而不讓陰離子透過。這些活性基團主要有：磺酸基、磷酸基、亞磷酸基、羧酸基、酚基等。其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換膜，其結構式可簡單表示為R-SO3H，式中R代表樹脂母體，其交換原理為
2R-SO3H＋Ca2==（R-SO3）2Ca＋2H+ 這也是硬水軟化的原理。
2、陰離子交換膜（簡稱陰膜） 膜體中含有鹼性活性基團，它能選擇性透過陰離子而不讓陽離子透過。這結活性基團主要有：季銨基、伯胺基、促胺基、叔胺基等。它們在水中能生成OH-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為
R-N（CH3）3OH＋Cl- ====R-N（CH3）3Cl＋OH-
3、特種膜 它包括由陽、陰離子活性基團在一張膜內均勻分布的兩性離子交換膜，帶正電荷的膜與帶負電荷的膜兩張貼在一起的復合離子交換膜（亦稱雙極性膜），還有部分正電荷與部分負電荷並列存在於膜的厚度方向的鑲嵌離子交換膜，以及在陽膜或陰膜表面上塗一層陰離子或陽離子交換樹脂的表面塗層膜等

F. 隔膜法電解的發展方向

隔膜電解技術關鍵在於隔膜材料, 隔膜材料的高選擇性, 耐酸鹼性和抗氧化性成為影響隔膜使用壽命的一個重要因素。目前隔膜電解技術中所採用的隔膜材料大致有以下幾種:石棉、滌綸布、尼龍篩網膜、素燒陶瓷板、高分子陰陽離子交換膜等。除高分子陰陽離子交換膜外, 別的膜無選擇性, 而且膜電阻很高, 不能實現陰陽極區電解液的有效隔離, 從而使電解產物相混, 雜質離子在電極上放電, 影響了電解效率。而高分子陰陽離子交換膜可以完全避免它們的不足之處, 但是目前隔膜電解所處的體系大都屬於強酸或強鹼, 有的還呈現強氧化性, 而一般的陰陽離子交換膜正好耐酸鹼和抗氧化性能很差, 因此研製能耐酸鹼和抗氧化能力強的高性能離子交換膜, 改進膜的制備工藝, 降低膜的成本就成為今後一個主要研究方向。同時, 無機膜所特有的耐酸鹼性和抗氧化能力強的特點, 因此考慮採用這種新型的隔膜材料來用於隔膜電解這項技術中, 那麼隔膜電解技術將會得到更為廣泛的應用。雖然隔膜電解技術得到了較為廣泛的應用, 但是其應用范圍還比較有限, 就目前而言, 已實現工業化的有:工業制鹼、鎳的電解精煉、礦漿電解、凈化再生電鍍廢液、合成某些有機化合物等。因此利用隔膜電解技術製取某些重要的化工原料, 擴大礦漿電解的處理對象, 以及擴大處理廢水的種類和製造環保型電池等都將成為這門技術的發展方向。

G. 右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖．完成下列問題：（1）從E口逸出的氣體是______，從F口逸

（1）圖為陽離子交換膜法電極飽和食鹽水，依據鈉離子移動方向可知E為陽極，F為陰極，飽和氯化鈉溶液中氯離子移向陽極E失電子生成氯氣，氫離子移向陰極得到電子發生還原反應生成氫氣；
故答案為：Cl₂；H₂；
（2）E為陽極，溶液中的陰離子氯離子失電子生成氯氣，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；F為陰極，溶液中陽離子得到電子發生還原反應生成氫氣，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）若用陽離子交換膜法電解K₂SO₄溶液，陽極附近氫氧根離子是電子生成氧氣，破壞水的電離生成氫離子生成硫酸，陰極附近氫離子得到電子生成氫氣，破壞水的電離生成氫氧根離子得到氫氧化鉀；
故答案為：H₂SO₄、KOH；
（4）A、使用陽離子交換膜，生成的氯氣在陽極，生產的氫氧化鈉在陰極，可避免Cl₂和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量，故A正確；
B、電解飽和食鹽水時，大量的氫氧化鈉在陰極附近析出，可以從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性，故B正確；
C、電解方程式為：2NaCl+2H₂O