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双极膜通常由阳离子交换层和阴离子交换层复合而成

发布时间:2022-11-10      点击次数:292
  双极膜是一种离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层和阴离子交换层复合而成,含有不同电荷密度、厚度和性能的膜材料在不同的复合条件下,可制成不同性能和用途的双极膜,这些用途基本的原理是双极膜界面层的水分子在反向加压时的离解(又称双极膜水解离),即将水分解成氢离子和氢氧根离子。双极膜电渗析就是基于上述的水解离和普通的电渗析原理的基础上发展起来的,它是以双极膜代替普通电渗析的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。
 
  双极膜电渗析工作原理双极膜是一种离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层和阴离子交换层复合而成,用荷有不同电荷密度、厚度和性能的膜材料在不同的复合条件下,可制成不同性能和用途的双极膜,这些用途的原理是双极膜界面层的水分子在反向加压时的离解(又称双极膜水解离),即将水分解成氢离子和氢氧根离子。双极膜电渗析就是基于上述的水解离和普通的电渗析原理的基础上发展起来的,它是以双极膜代替普通电渗析的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。双极膜电渗析的基本应用是从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH),如图所示,料液进入如图所示的三室电渗析膜堆,在直流电场的作用下,盐阴离子(X-)通过阴离子交换膜进入酸室,并与双极膜离解的氢离子生成酸(HX);而盐阳离子(M+)通过阳离子交换膜进入碱室,在那里与双极膜离解的氢氧根离子形成碱(MOH)。
 
  在直流电场的作用下,双极膜可以解离水,在膜的两侧得到H+和OH-氢氧化物离子。利用该功能,将双极膜与其他阴阳离子交换膜,结合的双极膜电渗析系统,可以在不引入新组分的情况下,将水溶液中的盐类转化为相应的酸和碱,从而实现即刻制酸/制碱/再生,或酸化和/或碱化。
 
  双极膜技术广泛应用于食品加工、化学合成、环保等领域,并且由于技术进步、经济竞争力和环境考虑,双极膜电渗析技术被称为可持续发展技术。
 
  通过将双极膜电渗析技术应用于,常规有机酸和有机碱的生产/再生过程,不仅可以实现有机酸盐和有机碱盐的转化,还可以将生产中产生的NaOH和HCl进行再生过程。
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