離子交換膜基本原理

『壹』 鈉離子通過陽離子交換膜的原理是什麼離子交換膜不是將其他陽離子轉變為氫離子交換出來的嗎，那麼高中書

離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,
陽離子膜通常是磺酸型的,帶有回固定答基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子
陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性由於陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因為同性排斥而不能通過,所以具有選擇透過性。

『貳』 離子交換膜的原理是什麼

離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。

陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，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樹脂，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。

陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團。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-

由於離子交換作用是可逆的，因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌，可恢復到原狀態而重復使用，這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進行再生。

離子交換樹脂的用途很廣，主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。

『叄』 制水EDI設備的基本原理

EDI設備的基本原理：離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近，可以選擇性地透過離子，其中陰離子交換膜只允許陰離子透過，不允許陽離子透過；而陽離子交換膜只允許陽離子透過，不允許陰離子透過。在一對陰陽離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成了一個EDI單元。陰陽離子交換膜之間由混合離子交換樹脂占據的空間被稱為淡水室。將一定數量的EDI單元羅列在一起，使陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列，在離子交換膜之間添加特殊的離子交換樹脂，其形成的空間被稱為濃水室。在給定的直流電壓的推動下，在淡水室中，離子交換樹脂中的陰陽離子分別向正、負極遷移，並透過陰陽離子交換膜進入濃水室，同時給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據由於離子電遷移而留下的空位。事實上離子的遷移和吸附是同時並連續發生的。通過這樣的過程，給水中的離子穿過離子交換膜進入到濃水室被去除而成為除鹽水。

帶負電荷的陰離子（例如OH-、Cl-）被正極（+）吸引而通過陰離子交換膜，進入到鄰近的濃水室。此後這些離子在繼續向正極遷移中遇到鄰近的陽離子交換膜，而陽離子交換膜不允許陰離子通過，這些離子即被阻隔在濃水中。淡水流中的陽離子（例如Na+、H+）以類似的方式被阻隔在濃水室。在濃水室，透過陰陽膜的離子維持電中性。

EDI組件電流量和離子遷移量成正比。電流量由兩部分組成，一部分源於被除去離子的遷移，另一部分源於水本身電離產生的H+和OH-離子的遷移。

在EDI組件中存在較高的電壓梯度，在其作用下，水會電解產生大量的H+和OH-。這些就地產生的H+和OH-對離子交換樹脂有連續再生的作用。

『肆』 離子交換膜的原理為什麼只有陰離子或者陽離子才能通過

離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料.在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換.按交換基團性質的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類.
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團,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樹脂,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.
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團.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-
由於離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌,可恢復到原狀態而重復使用,這一過程稱為再生.陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進行再生.
離子交換樹脂的用途很廣,主要用於分離和提純.例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等.

『伍』 電滲技術使蛋白質水溶液脫水的原理

電滲析法是利用離子交換膜進行海水淡化的方法。離子交換膜是一種功能性膜，分為陰離子交換膜和陽離子交換膜【簡稱陰膜和陽膜】。陽膜只允許陽離子通過陰膜只允許陰離子通過，這就是離子交換膜的選擇透過性。在外加電場的的作用下，水溶液中的陰，陽離子會分別向陽極和陰極移動，如果中間再加上一種交換膜，就可能達到分離濃縮的目的。電滲析法就是利用了這樣的原理。

利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子（如離子）的方法稱為滲析。在電場作用下進行滲析時，溶液中的帶電的溶質粒子（如離子）通過膜而遷移的現象稱為電滲析。利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法。

電滲析與電解不同之處在於：電滲析的電壓雖高，電流並不大，維持不了連續的氧化還原反應所需；電解卻正好相反。電滲析廣泛應用於化工、輕工、冶金、造紙、海水淡化、環境保護等領域。

特點：
電滲析法處理廢水的特點是；不需要消耗化學葯品，設備簡單，操作方便。

基本原理：
電滲析器中交替排列著許多陽膜和陰膜，分隔成小水室。當原水進入這些小室時，在直流電場的作用下，溶液中的離子就作定向遷移。陽膜只允許陽離子通過而把陰離子截留下來；陰膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。結果使這些小室的一部分變成含離子很少的淡水室，出水稱為淡水。而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室，出水稱為濃水。從而使離子得到了分離和濃縮，水便得到了凈化。
電滲析和離子交換相比，有以下異同點：
（1）分離離子的工作介質雖均為離子交換樹脂，但前者是呈片狀的薄膜，後者則為圓球形的顆粒；
（2）從作用機理來說，離子交換屬於 離子轉移置換，離子交換樹脂在過程中發生離子交換反應。而電滲析屬於離子截留置換，離子交換膜在過程中起離子選擇透過和截阻作用。所以更精確地說，應該把離子交換膜稱為離子選擇性透過膜；
（3）電滲析的工作介質不需要再生，但消耗電能；而離子交換的工作介質必須再生，但不消耗電能。

『陸』 EDI的基本工作原理是什麼

EDI超純水設備工作原理：

EDI工作原理如圖所示。EDI膜塊中將一定數量的EDI單元用格板隔開，內形成濃水室和淡水容室。又在單元兩端設置陰/陽電極。在直流電的推動下，通過淡水室水流中的陰陽離子分別透過陰陽離子交換膜遷移到濃水室而在淡水室中去除。如下圖：

請點擊輸入圖片描述電場使進水中的水分

電場使進水中的水分子在離子交換樹脂界面離解成H+及OH-，並不斷地再生淡水室中陰、陽離子交換樹脂。離子交換樹脂中的陰、陽離子在再生過程中受到相應正負電極的吸引，透過陽、陰離子交換樹脂向所對應的離子膜的方向遷移。當這些離子透過交換膜進入濃室後，H+及OH-重新結合成水。這種H+及OH-的產生、湮滅及陰、陽離子遷移正是離子交換樹脂得以實現連續再生的機理。

『柒』 現有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽，用氯鹼工業中的離子交換膜技術原理，可電

A、連接電源抄正極的是電解池的襲陽極，連接電源負極的是電解池的陰極，A為陽極是氫氧根離子放電產生的氣體是氧氣，同時生成氫離子，則陽極附近生成硫酸，則從A口出來的是H₂SO₄溶液，故A正確；
B、陽極是氫氧根離子放電，陽極發生的反應為：2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺，故B錯誤；
C、在陽極室一側放置陰離子交換膜，只允許通過陰離子，故C錯誤；
D、NaOH在陰極附近生成，則Na₂SO₄溶液從G口加入，故D錯誤．
故選A．

『捌』 離子交換膜的原理，它有分類嗎還是什麼樣的離子都可通過

選擇性離子交換膜（簡稱離子交換膜）的是用離子交換樹脂製成的；也稱電滲析膜。它有陰、陽離子交換膜之分。陰離子只能通過陰離子交換膜，陽。。。。。