电渗析离子交换膜

1. 膜技术的电渗析

在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中的阴、阳离子的选择回透过性，分离溶质和答水。
阴膜只让阴离子通过；阳膜只让阳离子通过。
阴极：
还原反应：2H+ +2e → H2↑
阴极室溶液呈碱性，结垢
阳极：
氧化反应：4OH－ → O2↑+2H2O +4e
或 2Cl-→Cl2↑+2e
阳极室溶液呈酸性，腐蚀
特点：只能将电解质从溶液中分离出去。不能去除有机物等。 离子交换树脂：树脂与离子之间发生交换反应
离子交换膜：对溶液中的离子具有选择透过的特性★按其结构分为：异相膜、均相膜。
异相膜：离子交换树脂磨成粉末，加入粘合剂，滚压在纤维网上。
均相膜：离子及交换树脂的母体材料制成连续的膜状物，作为底膜，然后在上面嵌接上活性基团。
★按离子选择性分：
阳离子交换膜（一般为聚苯乙烯磺酸型）：R－SO3H，在水中电离后，呈负电性
阴离子交换膜（聚苯乙烯季胺型）：R－CH2 N（CH3）3OH，电离后，呈正电性
★离子交换膜选择透过性主要是由于：
1）膜的孔隙结构；2）活性交换基团的作用。
★离子交换膜是电渗析的关键部分，良好的电渗析应在于：
1）高的离子选择性；2）渗水性差；3）导电性好；4〕化学稳定性和机械强度。

2. 采用电渗析过程脱除溶液中的离子应满足哪些基本条件

电渗析利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子（如离子）的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子（如离子）通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法，它是20世纪50年代发展起来的一种新技术，最初用于海水淡化，现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业，尤以制备纯水和在环境保护中处理三废最受重视，例如用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。

原理/电渗析 编辑
电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜。这种离子交换膜按离子的电荷性质可分为阳离子交换膜(阳膜)和阴离子交换膜(阴膜)两种。在电解质水溶液中，阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子，阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子，这就是离子交换膜的选择透过性。在电渗析过程中，离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换，而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用，即离子交换膜不需再生。电渗析工艺的电极和膜组成的隔室称为极室，其中发生的电化学反应与普通的电极反应相同。阳极室内发生氧化反应，阳极水呈酸性，阳极本身容易被腐蚀。阴极室内发生还原反应，阴极水呈碱性，阴极上容易结垢。
实际应用/电渗析
电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术，已广泛地应用于苦咸水脱盐，是世界上某些地区生产淡水的主要方法。由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好的热稳定性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面，而且在食品、医药及化学工业中，电渗析过程还有许多其他的工业应用，如工业废水的处理，主要包括从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属；从电镀废水中回收重金属离子；从合成纤维废水中回收硫酸盐；从纸浆废液中回收亚硫酸盐等。用于食品工业中，如牛奶脱盐制婴儿奶粉；用于化学工业分离离子性物质与非离子性物质；在临床治疗中电渗析可作为人工肾使用等
。
自动控制频繁倒极电渗析（EDR），运行管理更加方便。原水利用率可达80%，一般原水回收率 在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐，脱盐率在45-90%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化；制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。
实质上，电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水（包括天然水、自来水、工业废水）中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。
实际应用中，一台电渗析器并非由一对阴、阳离子交换膜所组成（因为这样做效率很低），而是采用一百对，甚至几百对交换膜，因而大大提高效率。

3. 离子交换膜和电渗析哪个可以用作盐酸提浓，各自的原理都是什么呢

http://bbs.hcbbs.com/thread-281249-1-1.html
请参考。
专利CN101195639公开了对草甘膦母液，采用扩散渗析、电渗析以及 扩散渗析和电渗析的内组合，分别回收盐酸、催化容剂三乙胺和草甘膦的 工艺，该工艺所采用的扩散渗析膜，成本较高、寿命有限、分离速率比较低，不利于大规模工业化生产，并且电渗析的能效较高，并且分 离效果不理想。
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感觉无论是离子交换膜还是电渗析用作盐酸提浓成本都非常高。现在盐酸提浓用的最多的方法应该是蒸馏。

4. 电渗析阳膜为什么只能过阳离子

虽然阳离子膜对阳离子排斥，阳离子膜后面有阴极吸引，而阴极对阳离子的吸引力必定大于阳离子膜对阳离子的排斥力这样才能达到电渗析；而阴离子膜的作用跟上面的相反；由于上述的存在才构成电渗析..

5. 海水淡化的方法有多种，如蒸馏法、电渗析法等．电渗析法是一种利用离子交换膜进行离子交换的方法，其原理

A、阴来离子交换膜只允许阴离子自自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，故A错误；
B、电解过程中阳离子移向阴极，故B错误；
C、a电极和电源正极相连是电解池的阳极，溶液中氯离子先放电，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故C错误；
D、b电极氢离子放电生成氢气，电极附近氢氧根离子浓度增大，结合镁离子生成白色沉淀，故D正确；
故选D．

6. 电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示．已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、

（1）阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阴离子交换膜，
故答案为：阴；
（2）通电后，a电极为阳极，阳极是氯离子放电，生成氯气，其电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）通电后，b电极为阴极，阴极区是氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，和钙离子，镁离子形成沉淀，
故答案为：产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀．

7. 电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。已知海水中含Na ＋ 、Cl － 、Ca 2