电解食盐水没离子交换膜
㈠ 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。
㈡ 电解食盐水 用阳离子交换膜的作用写出离子方程式
工业中制取氯气常用的方法是电解饱和食盐水,产物是氢氧化钠、氯气和氢气,溶液中的阴阳离子极易发生反应,使用阳离子交换膜可以有效得对阴阳离子进行隔离,因为只有阳离子可以穿过,阴离子不能穿过。
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,其它离子难以透过。电解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
2Cl-+2H2O=2OH-+Cl2(气标)+H2(气标)
㈢ 为什么电解饱和食盐水所用的离子交换膜只允许阳离子通过,为什么非要用阳离子交换膜,用阴离子交换膜就不
正好我前几天才去红四方氯碱工业看了看。这就是一个化学工艺的问题,简单来说,我想专通过电解属NaCl饱和溶液同时获得NaOH,Cl2,H2这三种产品,如果想用阴离子交换膜,那是交换什么呢,OH-吗?不行,氢氧根离子从阴极产生如果跨过膜之后会和阳极电解产生的氯气反应。氯离子吗?那更不可能了,因为想要获得纯的NaOH最好的办法就是阴极不电解NaCl而是电解稀氢氧化钠,根本不会有氯离子能迁移过去的。下边附图一张,不懂再问。
㈣ 在电解饱和食盐水制碱时,用到了阳离子交换膜,那么电解过程中,溶液中只能靠阳离子的定向移动来导电吗
离子膜主要由全氟羧酸层、磺酸层和增强网布组成。阴极的羧酸层为阻挡层,内具有高正离子选择渗透性;阳容极的磺酸层具有高离子传导性。一般是阻挡阴离子通过,允许阳离子通过。在电解食盐水时,理论上之允许钠离子和水通过,导电性靠其完成。但是膜上不可避免的会存在微孔会有少数的阴离子从中迁移。
㈤ 电解食盐水使用的离子交换膜电解槽装置如图所示.经过净化精制的饱和食盐水不断送入阳极室,向阴极室不断
(1)Fe连接电源正极,会放电生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
溶液中阳离子向阴极移动,故钠离子由左侧通过阳离子交换膜移到右侧,应从B口放出NaOH溶液,
故答案为:Fe-2e-=Fe2+;B;
(2)由于氯气在水中的溶解性比氢气大,阳极得到气体的体积总是小于阴极所得气体体积,可能是由于氯气在水中的溶解性比氢气大导致,
故答案为:氯气在水中的溶解性比氢气大;
(3)①令能生产质量分数为32%的NaOH溶液x吨,则:
2NaCl+2H2O
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