离子交换膜的类型

作者&投稿:闵若 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
离子交换膜~

用离子交换膜的作用主要就是利用离子交换膜的选择透过性,阻止OH-从阴极穿过离子膜到阳极,同阳极的CL2反应。

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,所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺.

  材料:有机膜、无机膜

  结构:对称膜(微孔膜、均质膜)、非对称膜、复合膜

  形状:平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷式

  分离机理: 扩散性膜 、离子交换膜、选择性膜、非选择性膜

  分离过程:反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗析膜、渗析膜、渗透蒸发膜

  孔径大小:微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜
  分离膜由高分子、金属、陶瓷等材料制造,以高分子材料居多,按其物态又可分为固膜、液膜与气膜三类。气膜分离尚处于实验研究中,液膜已有中试规模的工业应用,主要用于废水处理中。

  目前大规模工业应用的多为固膜,固膜主要以高分子合成膜为主,高分子膜可制成致密的或多孔的、对称的或不对称的。

  近年来,无机陶瓷膜材料发展迅猛并进入工业应用,尤其是在微滤、超滤及膜催化反应及高温气体分离中的应用,充分展示了其化学性质稳定、耐高温、机械强度高等优点。陶瓷膜和金属膜亦可以是对称或不对称的,但制备方法完全不同。

离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有无机离子交换股,但其使用尚不普通)。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果都有不同之处。当前市场上离子交换膜种类繁多,也没有统一的分类方法。一般按膜的宏观结构分为三大类:  1. 非均相离子交换膜 由粉末状的离子交换树脂加黏合剂混炼、拉片、加网热压而成。树脂分散在黏合剂中,因而其化学结构是不均匀的。
2. 均相离子交换膜 均相离子交换膜系将活性基团引入一惰性支持物中制成。它没有异相结构,本身是均匀的。其化学结构均匀,孔隙小,膜电阻小,不易渗漏,电化学性能优良,在生产中应用广泛。但制作复杂,机械强度较低。  3. 半均相离子交换膜 也是将活性基团引入高分子支持物制成的。但两者不形成化学结合,其性能介于均相离子交换膜和非均相离子交换膜之间。
此外,离子交换膜按功能及结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。




质子交换膜内水迁移的主要形式有
电迁移,反扩散。质子交换膜内水迁移是水分在质子膜内的分布不均衡,会受电渗拖拽、压力差、浓度差、热量分布的影响在膜内迁移,质子交换膜内水迁移的主要形式有电迁移,反扩散。

质子交换膜的用途
质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点,被公认为电动汽车、固定发电站等的首选能源。在燃料电池内部,质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道,使得质子经过膜从阳极到达阴极,与外电路的电子转移构成回路,向外界提供电流,因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着...

海水淡化技术是怎么发展的?
目前,生产的离子交换膜质量指标接近世界先进水平,已生产出各种类型和大小不同的电渗析淡化器,全国己有400多个单位广泛使用。国家海洋局第二海洋研究所1981年研制的中国最大的电渗析淡化器,每天产淡水200吨。该装置已在中国西沙群岛投入使用,其淡化的水质符合国家规定的饮水标准,生产成本只有用水船运水成本的1\/5。

海水淡化技术是怎么发展的?
目前,生产的离子交换膜质量指标接近世界先进水平,已生产出各种类型和大小不同的电渗析淡化器,全国己有400多个单位广泛使用。国家海洋局第二海洋研究所1981年研制的中国最大的电渗析淡化器,每天产淡水200吨。该装置已在中国西沙群岛投入使用,其淡化的水质符合国家规定的饮水标准,生产成本只有用水船运水成本的1\/5。

不同质子交换膜的区别
一个只能通过质子,即氢正离子另一个可以允许阳离子通过,包括氢正离子。

质子交换膜的分类
固定式长寿命电源在最长使用寿命范围内提供的功率密度最大,现已证明它可连续使用10000小时以上,并不断改善设计,为固定式质子交换膜燃料电池产业的商业成功作出贡献。便携式电源使便携式燃料电池装置体积更小、功率更大,这些组件使燃料电池用干反应气体就能出色地进行工作,达到可满足最具挑战的应用要求的...

什么样的结构是用于质子交换膜及其子系统
氢燃料电池属于是一种质子交换膜燃料电池。(1)氢气通过管道或导气板到达阳极,在阳极催化剂作用下,氢分子解离为带正电的氢离子(即质子)并释放出带负电的电子。(2)氢离子穿过电解质(质子交换膜)到达阴极;电子则通过外电路到达阴极。电子在外电路形成电流,通过适当连接可向负载输出电能。(3)...

离子交换膜原理过程分析
离子交换膜在水处理中的应用 离子交换膜在水处理中被广泛应用。例如,离子交换膜可以用于反渗透、超滤、柔化器等水处理技术中,以去除溶液中的离子和有害物质,提高水的纯度和质量。此外,离子交换膜也可以用于制备高纯度水和特定类型的水,例如超纯水和去离子水,这些水通常用于电子工业、制药和化学工业...

膜电极类型简介
膜电极,燃料电池的科技基石 膜电极(MEA),作为质子交换膜燃料电池的核心组件,由三层精密构造组成:质子交换膜(PEM)、催化层(CL)和扩散层(GDL),它们共同构建出燃料电池的核心工作平台。膜电极种类:革新之路 从工艺角度来看,膜电极主要分为三种类型:GDE、CCM和有序化膜电极。每一种都在不断...

膜分离的分类结构
合成膜又分为离子交换膜、均质膜和多孔膜:①离子交换膜由带有可电离的阳离子或阴离子的高分子材料所构成;②均质膜是均匀的高分子薄膜;③多孔膜是在铸膜液中加发孔剂,经过蒸发和凝胶分离而成的。多孔膜又分为非对称膜和复合膜:①非对称膜的膜体可分为表皮层和支撑层:表皮层质地致密,厚度很小...

大理白族自治州13994482155: 离子交换膜 - 搜狗百科
廖叙苦碟: 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...

大理白族自治州13994482155: 高分子分离膜的薄膜分类 -
廖叙苦碟: 高分子分离膜可按结构分为:①致密膜,膜中无微孔,物质仅从高分子链段之间的自由空间通过;②多孔质膜;③不对称膜;④含浸型膜.膜的分离特性和应用角度可分为反渗透膜(或称逆渗透膜)、超过滤膜、微孔过滤膜、气体分离膜、离子交换膜、有机液体透过蒸发膜、动力形成膜、镶嵌带电膜、液体膜、透析膜、生物医学用膜等多种类别.

大理白族自治州13994482155: 离子交换膜的材质是什么?最好举例说明. -
廖叙苦碟:[答案] 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. 制备方法 离子交换膜分均相膜和非均相膜两类,它们可以采用高分子的加工成型方法制造. ①均...

大理白族自治州13994482155: 工业化的膜技术主要有哪几种? -
廖叙苦碟: 分类与结构结构分类膜分离的效能,取决于膜本身的属性. 图1 膜分离工艺现场膜可分液膜和固体膜.固体膜又可分:①无机多孔膜,由无机质的多孔材料构成.将胶体和不溶性微粒强制沉积于无机多孔膜上便制成动力形成膜;②合成膜,...

大理白族自治州13994482155: 离子交换膜指的是什么?
廖叙苦碟: 以离子交换树脂为主体材料制成的厚度为 0.2-0.6mm的薄膜.对溶液中离子具有离子选择 透过性能,是电渗析器的重要组成部分.它的种类 很多,按其选择透过性可分为阳离子交换膜、阴离子 交换膜和特殊离子交换膜等;按膜体结构可分为异 相膜、均相膜和半均相膜等.

大理白族自治州13994482155: 渗析法的三种类型 -
廖叙苦碟: ①依靠薄膜中“孔道”的大,小分离大小不同的分子或粒子;②依靠薄膜的离子结构分离性质不同的离子,例如用阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过阳离子,叫阳离子交换膜,用阴离子树脂做成的薄膜可以透过阴离子,叫阴离子交换膜;③依靠薄膜:的有选择的溶解性分离某些物质,例如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体的性能,而使这些物质透过薄膜.一种薄膜只要具备上述三种作用之一,就能有选择地让某些物质透过而成为半透膜.在废水处理中最常用的半透膜是离子交换膜.

大理白族自治州13994482155: 离子交换膜 -
廖叙苦碟: 初中和高中学的是选择透过性膜 也就是说只让某个离子和水分子透过的膜下面是离子交换膜的一些相关资料离子交换膜ion exchange membranes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...

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