目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。右图所示为离子交换膜法电解原理示意图。下列有关说法

作者&投稿:坚爽 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
离子交换膜法电解石盐水~

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。

1.离子交换膜电解槽的构成


离子交换膜电解槽

主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。

2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程

精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。

阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。
参考资料:http://www.5ichem.com/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=804

二、离子交换膜法制烧碱
1.离子交换膜电解槽的构成


离子交换膜电解槽

主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。


上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽

2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程

如图,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。

阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。

B

目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。右图所示为离子交换...
答:B 根据装置图可知,左侧电极是阳极,溶液中的氯离子放电,生成氯气;右侧电极是阴极,溶液中的氢离子放电,生成氢气。由于氢离子放电,破坏了阴极周围水的电离平衡,因此产生大量的OH - ,所以氢氧化钠是在阴极产生的,则位于电解槽中央的为阳离子交换膜,ACD都是正确;铁是活性电极,不能用作阳极材...

目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换法,如图为离子交换膜法电解...
答:放电的是氢离子,生成氢气,故AZ正确;B、电解饱和食盐水时,大量的氢氧化钠在阴极附近析出,可以从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性,故B正确;C、电解方程式为:2NaCl+2H 2 O 通电 . 2NaOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑,标准状况下每生成22.4L 即1mol...

目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法.(1)电解法制烧碱的主 ...
答:Fe3+用NaOH,除去Ca2+用Na2CO3,除去过量的Na2CO3和NaOH用HCl,所以不应选用的试剂是:KOH,因为KOH会引入新的杂质K+,故答案为:e;(2)电解食盐水时,C1-在阳极失电子生成氯气,其电极反应式为:2C1--2e-=C12↑;

如图是目前世界上比较先进的电解饱和食盐水制碱技术--离子交换膜.分别...
答:生成的NaOH从④排出,阴极上氢离子放电应该加入水,所以⑤是水,故答案为:氯气;NaOH溶液;饱和氯化钠溶液.

(1)如图是目前世界上比较先进的电解饱和食盐水制碱技术--离子交换膜...
答:电解反应的离子方程式为2Cl-+2H2O 电解 . H2↑+Cl2↑+2OH-;故答案为:Cl2;氢氧化钠溶液;饱和食盐水;2Cl-+2H2O 电解 . H2↑+Cl2↑+2OH-;(2)若电解质为酸性,氧气在正极发生还原反应,O2+4H++4e-=2H2O,二甲醚直接燃料电池的负极反应为二甲醚失电子生成二氧化碳,结合原子守恒和电荷...

离子膜制碱技术,为什么在升电流前要用淡盐水循环
答:离子交换膜法制烧碱世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究,80年代开始工业化生产。离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。右图表示的是一个单元槽的示意图。电解槽的阳极用金属钛网制...

(18分)目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。(1)在离子...
答:(1)2Clˉ-2eˉ="=" Cl 2 ↑(2分) 升高(2分)(2)Ba 2 + +SO 4 2— = BaSO 4 ↓ CO 3 2— +Ba 2 + =BaCO 3 ↓ 2H + +CO 3 2— = H 2 O+CO 2 ↑(每个2分,顺序颠倒没分)(3)蒸发 过滤(每个2分)(4)阴 阴(每个2分) 略 ...

离子膜制碱中固碱和蒸发流程哪个在前
答:离子膜法:一种离子交换膜进行氯化钠盐水电解生产烧碱的方法。该法能耗低、污染小、产品纯度高,操作成本低,是目前世界上最先进的烧碱生产方法,也是新建烧碱装置的首选。生产流程简单地说就是,二次盐水通过电解(Nacl+水的化学方程式),变成NaOH、氢气、氯气,这个NaOH就是32%离子膜碱,其他浓度的就还...

工业制烧碱化学方程式
答:工业制烧碱化学方程式:2NaCl+2H₂O==电解==2NaOH+H₂↑+Cl₂↑ 正极产生氯气,负极产生氢气,所得溶液为NaOH溶液。隔膜电解法将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质,再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀,砂滤后加入盐酸中和。盐水...

为什么烧碱是氯碱工业的产品
答:目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的...