大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于离子膜的问题,于是小编就整理了3个相关介绍离子膜的解答,让我们一起看看吧。
什么是离子膜?
离子膜,是一种含离子基团并对溶液中的离子具有选择透过性的高分子膜。在过去几十年中,离子交换膜在分离工程、新能源电池及生物医学工程等领域起到了越来越重要的作用。随着其应用领域的不断拓展,对膜功能多元化的需求也与日俱增
离子膜是什么膜?
是选择透过性膜。
对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜。
氯碱离子膜,既全氟离子膜,是交换膜燃料电池和氯碱工业中最核心的技术材料。但用于交换膜燃料电池和氯碱工业的氯碱离子膜不是同一种。氯碱离子膜是一种特殊的阳离子选择性透过膜,主要应用于氯碱工业。
离子膜原理?
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)或苯酚基(-C6H4OH)等酸性基团,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树脂,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。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(-NH2)或亚胺基(-NH2)等碱性基团。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-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
工作原理
氯碱离子交换膜具有阳离子选择透过性。该膜只允许Na + 等阳离子和水分子透过,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。通电后,在阳极室中Cl - 放电,生成 氯气,从电解槽顶部管路导出;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 ,从电解槽顶部另一管路导出。剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔,不能移向阳极室,在阴极室里逐渐富集,与从阳极室透过来的Na+形成了NaOH溶液。
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.
到此,以上就是小编对于离子膜的问题就介绍到这了,希望介绍关于离子膜的3点解答对大家有用。
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