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簡單介紹一下雙極膜

更新時間:2024-09-25    點擊次數(shù):1220
    雙極膜的工作原理是在直流電場作用下,陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH-并分別通過陰膜和陽膜,作為H+和OH-離子源。雙極膜通常由陽離子交換層、界面催化層和陰離子交換層復(fù)合而成。當(dāng)在電場作用下,溶液中的水和鹽類解離,離子選擇性地通過膜層。具體來說,擴散到中間界面層的水被快速解離,得到氫離子和氫氧根離子。這些離子在電場作用下遷移到雙極膜的兩側(cè)。當(dāng)雙極膜與其他陰陽離子交換膜結(jié)合使用時,可以形成不同的隔室構(gòu)型,從而實現(xiàn)特定的分離和反應(yīng)過程。例如,雙極膜可以與陽離子交換膜形成堿室,與陰離子交換膜形成酸室。在適當(dāng)?shù)臈l件下,這些室可以用于制備酸堿或其他有用的化學(xué)品。
    雙極膜電滲析是指,通過向由雙極膜與陰離子交換膜、陽離子交換膜組合而成的三室雙極膜電滲析槽中供給無機鹽(例如Na2SO4),陰離子(SO42-)透過陰離子交換膜,與雙極膜自身分解出的H離子(H+)結(jié)合生成酸(H2SO4)。而陽離子(Na+)則透過陽離子交換膜,與雙極膜自身分解的OH離子(OH-)結(jié)合生成堿(NaOH)進行中和的逆反應(yīng))的一種技術(shù)。
雙極膜
    雙極膜可將無機鹽制成酸堿的技術(shù)使雙極膜成為廢鹽資源化的新選擇,實現(xiàn)鹽的循環(huán)利用。即礦井水經(jīng)過預(yù)處理后用均相膜電滲析進行濃縮。其濃水再進雙極膜制備酸堿(酸堿濃度可達2N),所得酸堿回用至前預(yù)處理工藝或出售。
    雙極膜是在直流電場作用下,溶液中的帶電離子選擇性地通過離子交換膜的過程,主要用于溶液中電解質(zhì)的分離。在淡化室中通入含鹽水,接上電源,溶液中帶正電荷的陽離子,在電場的作用下,向陰極方向移動到陽膜,受到膜上帶負電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜,進入右側(cè)的濃縮室。帶負電荷的陰離子,向陽極方向移動到陰膜,受到膜上帶正電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜,進入左側(cè)的濃縮室。淡化室鹽水中的氯化鈉被不斷除去,得到淡水,氯化鈉在濃縮室中濃集。
    使用雙極膜技術(shù)制備酸堿具有明顯的優(yōu)勢,能耗低,裝置體積小,可節(jié)約投資,整個過程無氧化和還原反應(yīng)發(fā)生,無副反應(yīng)產(chǎn)物,沒有污染。

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