离子交换膜稳定电流

A. 带离子交换膜的原电池可以使电流持续时间更长吗

带离子交换膜的原电池可以使电流持续时间更长。

在原电池中，离子交换膜的作用与盐桥相专似，将原电池分属为正半电池和负半电池，从而提高原电池的工作效率。

在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应．由图可知：通氧气的一极为正极，加葡萄糖的一极为负极；在原电池内部，阳离子向正极移动，故质子(H＋)由负极区通过质子交换膜移向正极区。

B. 怎么测离子交换膜的极限电流密度

（1）从图中可以看出，电流表与灯泡L1串联，即测量通过L1的电流强度，但电流表的内+、－接容线柱接反了。

（2）要测通过L2的电流，应将电流表与L2串联，应将导线a原接电流表“+”接线柱一端改接到“－”接线柱。

（3）要测通过电源的电流，即测通过L1和L2的总电流，应将电流表与电源串联，可将导线c原接电流表“－”接线柱的一端改接到“+”接线柱上。

思维方式：根据电流表测电流的使用规则分析。

C. 带离子交换膜，和带盐桥的原电池哪个电流持续时间长

1、不使用盐桥，铜锌原子电池里的锌直接与酸（或者铜离子）接触，不论电池专是否工作都会持续属反应，可反应的物质消耗完，电池失效

向左转|向右转

如图，锌会一直跟硫酸反应

2、使用盐桥，可以使互相反应的两种物质隔离，通过盐桥传递离子，电池不工作时，反应几乎不进行，能有效节约电极反应材料

D. 离子膜电解槽理论分解电压多少;理论交流电耗多少

杂质越多，电耗越大
离子膜电解槽是离子膜制碱生产工艺中的关键设备，它的作用是将进入的合格的二次精制盐水经通电电解，生产出低盐、高浓度的氢氧化钠产品，同时得到联产品氯气和氢气。
离子膜法电解，是用阳离子交换膜将电解槽隔成阳极室和阴极室，这层膜只允许钠离子穿透，而对氢氧根离子起阻止作用，另外还能阻止氯化钠的扩散，从而达到生产低盐、高浓度氢氧化钠产品的目的。
离子膜法电解槽有单极式和复极式两种，它们都是有若干个电解单元所组成，每个单元都是有阴极、阳极、离子交换膜、槽框组成。我厂采用的是旭化成强制循环电解槽。
三、离子交换膜
我厂使用的是全氟羧酸、磺酸复合离子膜，它主要由磺酸层、羧酸层和增强网布组成，膜厚250--350μm，羧酸层厚35--90μm。靠近阴极侧的羧酸层为阻挡层，具有阳离子选择渗透性，电流效率高低关键取决于该层，靠近阳极侧的磺酸层具有高离子传导性，电压高低关键取决于该层。聚四氟乙烯织物为膜中骨架，主要为了提高膜的强度。膜两面的无机物涂层主要是为了使电解槽产生的气体能快速逸出。
离子交换膜是离子膜法制碱的核心，它必须具有下列特性：
⑴、优良的化学稳定性，必须耐氯气、次氯酸盐、氯酸盐、烧碱的腐蚀；
⑵、具有低电阻以降低槽电压；
⑶、具有优良的渗透选择性，在制取高浓度氢氧化钠时具有较高的电流效率。
⑷、应保持膜的物理、机械稳定，外形尺寸不变。
四、生产原理
在生产烧碱的离子膜工艺中，在阳极和阴极间安装选择性阳离子交换膜，在盐水通过阳极液室循环，烧碱通过阴极液室循环的时候进行电解。根据下述反应，在阳极室产生氯气，在阴极室产生氢气和烧碱。
阳极：2Cl →Cl2+e
阴极：2H2O+2e →H2+OH-
总反应：2NaCl+2H2O →2NaOH+ Cl2+ H2
在阳极室NaCl被电离成Na+和Cl-，Cl-在阳极表面放电后变成氯气，同时，Na+通过离子交换膜迁移到阴极室。在阴极室，水变成H+和OH-，Na+和OH-结合生成烧碱。上述的主反应基本上与传统的隔膜工艺相同，但在离子膜工艺中，由于电解液完全被隔开以及钠离子的选择性渗透，所以可得纯净的烧碱。

E. 离子膜制碱技术，为什么在升电流前要用淡盐水循环

离子交换膜法制烧碱
世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。
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。右图表示的是一个单元槽的示意图。电解槽的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，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。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NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。下图是一台离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）。
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。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。
离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示：
电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙，
精制食盐水时经常进行以下措施
（1）过滤海水
（2）加入过量氢氧化钠，去除钙、镁离子，过滤
Ca(2+)+2OH(-)=Ca(OH)2（微溶）
① Mg(2+)+2OH(-)=Mg(OH)2↓
② Mg(HCO3)2+2OH(-)=MgCO3+2H2O
MgCO3+2H2O=Mg(OH)2+H2O+CO2
（3）加入过量氯化钡，去除硫酸根离子，过滤
Ba(2+)+SO4(2-)=BaSO4↓
（4）加入过量碳酸钠，去除钙离子、过量钡离子，过滤
Ca(2+)+CO3(2-)=CaCO3↓
Ba(2+)+CO3(2-)=BaCO3↓
（5）加入适量盐酸，去除过量碳酸根离子
2H(+)+CO3(2-)=CO2↑+H2O
（6）加热驱除二氧化碳
（7）送入离子交换塔，进一步去除钙、镁离子
（8）电解
2NaCl+2H2O=(通电)H2↑+Cl2↑+2NaOH
离子交换膜法制碱技术，具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业发展的方向。

F. 为什么不用盐桥而用离子交换膜

盐桥的作用就是起着平衡电池的阴阳离子的，不加盐桥的，随着反应的回进行，正负级分别积累了阳离答子和阴离子，这样的电池内电路的电流和外电路的电流相互矛盾，使得反应无法继续下去，而有盐桥的，其中的盐桥就是起着中和原电池的离子的。。。 不用是可以，不过持续的时间比较短，没有什么利用价值

G. 下列装置所示的实验不能达到实验目的是（）A．形成稳定电流的装置B．电解饱和食盐水C．将用含有酚酞

A．Zn为正极，Cu为负极，能够形成原电池，故A正确；
B．阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧化钠版，装置中的离权子交换膜可以避免生成的Cl₂与NaOH溶液反应，故B正确；
C．两电极都不参与电极反应，滤纸上的NaCl溶液被电解生成NaOH、H₂、Cl₂，NaOH与酚酞作用出现“祝你成功”红色字迹，故C正确；
D．由于AlCl₃溶液中，H⁺得电子能力大于Al³⁺，所以在纯铝电极上得到的是H₂，而不是Al，故D错误．
故选：D．

H. 简述离子膜

不知道是不是说的离子交换膜,不过你既然说电解,应该就是了
离子交换膜,一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜.因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜.
电解,电流通过物质而引起化学变化的过程.化学变化是物质失去或获得电子(氧化或还原)的过程.电解过程是在电解池中进行的.电解池是由分别浸没在含有正、负离子的溶液中的阴、阳两个电极构成.电流流进负电极(阴极),溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极,并与电子结合,变成中性的元素或分子；带负电荷的负离子迁移到另一电极(阳极),给出电子,变成中性元素或分子.
以上来自,为了让你给我最佳答案不犹豫,下面是一些自己的解释
离子交换膜在电解中有着比较重要的作用,当然并不是所有的电解都需要离子交换膜,离子交换膜的作用在于隔绝生成物中的某两类物质,一般是两种接触直接反映的物质,如：电解氯化钠时,一般会生成氯气,氢氧化钠.但这两种物质一接触便反应,生成了次氯酸钠和氯化钠,但当我们在阴阳极之间加上阳离子交换膜（即只有阳离子才能通过该膜）时,阳极会产生氯气,但周围都是氯化钠,因此不会反映,可直接收集氯气,阴极处生成氢氧根离子和氢气,氢气直接收集,这是另一边的钠离子便会通过膜和氢痒根离子在一起,成为了氢氧化钠溶液,一个反应生成了三种我们需要的物质,这便是离子交换膜的一个最简单的应用.

I. 有关离子交换膜的化学习题

1·名称解释
离子交换膜——四氟乙烯同具有离子交换基团的全氟乙烯基醚单体的共聚物。全氟磺酸膜：电阻小、化学性能稳定；全氟羧酸膜：阻止OH- 迁移性能好，电流效率高；全氟磺酸—羧酸复合膜：既有全氟羧酸膜阻止OH-迁移性能好，电流效率高的优点，又具有全氟磺酸膜电阻小，化学性能稳定，氯气中氢含量少，膜使用寿命长等优点。

2·为什么盐水要进行二次精制？
解：如果精制盐水中含有较多的多价阳离子（如Ca 2+、Mg 2+、Al 3+、Fe 3+），则会增加精制盐水中Na+进行离子交换及渗过膜微孔的难度。工业上常将食盐水作二次精制处理，以除去多价阳离子，使其在允许的含量以内。在螯合塔中进行。螯合树脂。

3·离子交换膜法工艺过程？
答：一次盐水精制；二次盐水精制；电解；烧碱蒸发。

4·离子交换膜法电解工艺条件分析
解：(1) 饱和食盐水的质量。
（2) 电解槽的操作温度70-90℃。操作温度不能低于65℃。电解槽温度通常控制在70-90℃之间。
(3) 阴极液中NaOH的浓度。当阴极液中NaOH浓度上升时，膜的含水率就降低，膜内固定离子浓度上升，膜的交换能力增强，电流效率高。但是NaOH浓度过高，膜中OH－离子反渗透到阳极机会增多，使电流效率下降。
(4) 阳极液中NaCl的含量210g/L。

大概地找了一下，找到了这4个！看可以不？

J. 离子交换膜的性能指标

离子交换膜的性能是多方面的,必须根据膜的电化学性能、化学性能和物理力学性能对膜进行综合评价分析。一般商品膜常提供以下性能指标。1、交换容量交换容量是离子交换膜的关键参数,其单位为mmol/g。一般交换容量高的膜，选择透过性好，导电能力也强。但是由于活性基团一般具有亲水性，因此当活性基团含量高时，膜内水分与溶胀度会随之增大，从而影响膜的强度。有时也会因膜体结构过于疏松，而使膜的选择性下降。一般膜的交换容量约为2－3mmol/g.2、含水量指膜内与活性基团结合的内在水，经每克干膜所含水的克数表示（%）。的含水量与其交换容量和交联度有关，如上所说，随着交换容量提高，含水量增加。交联度大的膜由于膜结构，含水量也会相应降低。提高膜的含水量，可使膜的导电能力增加，但由于膜的溶胀会合螈选择性下降，一般膜的含水量约为20%－40%左右。3、导电性（膜电阻）一般用电导率（Ω.cm）或电阻率（Ω.cm）表示，也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻（Ω.cm）表示。对电阻的表示因用途而异。一般讲，在不影响其他性能的情况下电阻越小越好，以降低电能消耗。膜电阻与膜结构和膜厚度有关，此外还与外界溶液及温度有关。通常规定25C，于0.1mol/L KCL溶液或0.1mol/L NaCL溶液中测定的膜电导作为比较标准4、选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力，用离子迁移数（t）和膜的透过度（p）来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜，反离子的迁移数为1，同名离子的迁移数为0.实际上由于各种因素的影响，反离子在膜内的实际迁移可能达到1。有两种方法可以得到膜的离子迁移数， 一是膜电位法，将膜在两种不同浓度的同类电解质中测定其膜电位，再由膜电位计算迁移数。另一种方法是，在外加直流电场下，在电渗析槽中直接测定膜的迁移数。一般要求，实用的离子交换膜透过度大于85%，反离子迁移数大于0.9，并希望在高浓度电解质中仍有良好的选择透过性。5、机械强度膜的机械强度包括膜的爆破强度和抗拉强度以及抗弯强度和柔韧性能。爆破强度是指膜受到垂直方向的压力时， 所能承受的最高压力，采用水压爆破法测定，以单位面积上所受压力表示（MPa），它是表明膜的机械强度的重要指标。抗拉强度是指膜受到平等方向的拉力时，所能宾最高拉力，以单位面积上所受接力表示（MPa）。膜的机械强度主要决定地的化学结构、增强材料等。增强的交联度可提高膜的机械强度，而增设交换容量和含水量会使强度下降。一般使用膜的尖大于0.3MPa。6、膨胀性能（尺寸稳定性）膜有膨胀和收缩应尽量小而且均匀。否则既会带来组装的，而且还将造成压头损失增大、漏水、漏电和电流率下降等不良现象。7、化学性能指膜的耐酸碱、耐溶剂、耐氧化、耐辐照、耐温、耐有机污染等性能