离子交换膜方向

A. 离子交换膜离子转移计算

因为钠离子带正电,一个钠离子带一个单位的正电荷,电子带负电,一个电子带一版个单位的负电荷.
所以权,0.1mol钠离子通过交换膜相当与0.1mol电子反方向通过交换膜.
所以,0.1mol钠离子通过交换膜,说明有0.1mol电子转移.
希望对你有所帮助.

B. 在氯碱工业中，电解槽使用阳离子交换膜，钠离子向阴极方向移动，对吗

是的，通过与离子膜上的钠离子进行交换而实现钠离子的运输

C. 阴离子交换膜的发展前景

阴离子交换膜是新型能量转换装置的重要构成部分，其使用性能是否符合回要求是新能源电答池能否得到商业化应用的基本前提，所以各国对阴离子交换膜的研究争先恐后，相继开发出具有不同结构、应用于不同类型电池的电解质隔膜。我国中科院化物所及各高校也纷纷加大了电池及其膜材料的研究力度，近年来也取得了一定成果，这也是我国新能源技术研究与利用的重要组成部分 。

D. 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

E. 离子交换膜为什么有选择透过性

按膜中的含活性基团的各类可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜和特种膜三大类。

1、阳离子交换膜（简称阳膜） 膜体中含有酸性活性基团，它能选择性透过阳离子而不让阴离子透过。这些活性基团主要有：磺酸基、磷酸基、亚磷酸基、羧酸基、酚基等。其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换膜，其结构式可简单表示为R-SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为
2R-SO3H＋Ca2==（R-SO3）2Ca＋2H+ 这也是硬水软化的原理。
2、阴离子交换膜（简称阴膜） 膜体中含有碱性活性基团，它能选择性透过阴离子而不让阳离子透过。这结活性基团主要有：季铵基、伯胺基、促胺基、叔胺基等。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为
R-N（CH3）3OH＋Cl- ====R-N（CH3）3Cl＋OH-
3、特种膜 它包括由阳、阴离子活性基团在一张膜内均匀分布的两性离子交换膜，带正电荷的膜与带负电荷的膜两张贴在一起的复合离子交换膜（亦称双极性膜），还有部分正电荷与部分负电荷并列存在于膜的厚度方向的镶嵌离子交换膜，以及在阳膜或阴膜表面上涂一层阴离子或阳离子交换树脂的表面涂层膜等

F. 隔膜法电解的发展方向

隔膜电解技术关键在于隔膜材料, 隔膜材料的高选择性, 耐酸碱性和抗氧化性成为影响隔膜使用寿命的一个重要因素。目前隔膜电解技术中所采用的隔膜材料大致有以下几种:石棉、涤纶布、尼龙筛网膜、素烧陶瓷板、高分子阴阳离子交换膜等。除高分子阴阳离子交换膜外, 别的膜无选择性, 而且膜电阻很高, 不能实现阴阳极区电解液的有效隔离, 从而使电解产物相混, 杂质离子在电极上放电, 影响了电解效率。而高分子阴阳离子交换膜可以完全避免它们的不足之处, 但是目前隔膜电解所处的体系大都属于强酸或强碱, 有的还呈现强氧化性, 而一般的阴阳离子交换膜正好耐酸碱和抗氧化性能很差, 因此研制能耐酸碱和抗氧化能力强的高性能离子交换膜, 改进膜的制备工艺, 降低膜的成本就成为今后一个主要研究方向。同时, 无机膜所特有的耐酸碱性和抗氧化能力强的特点, 因此考虑采用这种新型的隔膜材料来用于隔膜电解这项技术中, 那么隔膜电解技术将会得到更为广泛的应用。虽然隔膜电解技术得到了较为广泛的应用, 但是其应用范围还比较有限, 就目前而言, 已实现工业化的有:工业制碱、镍的电解精炼、矿浆电解、净化再生电镀废液、合成某些有机化合物等。因此利用隔膜电解技术制取某些重要的化工原料, 扩大矿浆电解的处理对象, 以及扩大处理废水的种类和制造环保型电池等都将成为这门技术的发展方向。

G. 右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图．完成下列问题：（1）从E口逸出的气体是______，从F口逸

（1）图为阳离子交换膜法电极饱和食盐水，依据钠离子移动方向可知E为阳极，F为阴极，饱和氯化钠溶液中氯离子移向阳极E失电子生成氯气，氢离子移向阴极得到电子发生还原反应生成氢气；
故答案为：Cl₂；H₂；
（2）E为阳极，溶液中的阴离子氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；F为阴极，溶液中阳离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）若用阳离子交换膜法电解K₂SO₄溶液，阳极附近氢氧根离子是电子生成氧气，破坏水的电离生成氢离子生成硫酸，阴极附近氢离子得到电子生成氢气，破坏水的电离生成氢氧根离子得到氢氧化钾；
故答案为：H₂SO₄、KOH；
（4）A、使用阳离子交换膜，生成的氯气在阳极，生产的氢氧化钠在阴极，可避免Cl₂和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量，故A正确；
B、电解饱和食盐水时，大量的氢氧化钠在阴极附近析出，可以从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性，故B正确；
C、电解方程式为：2NaCl+2H₂O