阳离子交换膜的作用?

作者&投稿:裘郑 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
阳离子交换膜作用~

1、可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。
2、也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐,分离各种离子与放射性元素、同位素,分级分离氨基酸等。
3、在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备,以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中,也都采用离子交换膜。
4、离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位,它对仿生膜研究也将起重要作用
阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。
制备方法
阳离子交换膜的制备一般采用两种方法:第一是膜本体的修饰,主要是通过调整工艺参数(特别是交联度)制造一个合适的单极膜,在与酸和金属二价盐混合溶液接触时,质子的通量高于金属离子的通量;第二是膜表面处理,包括增加膜表面致密性和在阳膜的表面上沉积一薄的阴离子交换层,产生正电荷,因此产生一个电斥力屏障限制其他价态阳离子相对的渗透。如略增加交联剂,二价离子相对于一价离子的选择性降低。
改性方法

掺杂改性
掺杂改性是借助添加剂的某些特定优势来提高膜的选择透过性。尽管聚电解质会堵塞膜孔道,但是具有更大水合半径的离子能通过膜,这也表明斥力的不同会对离子的迁移产生显著的影响。用聚醚醚酮、聚醚砜等制备的复合膜具有较低的电阻和良好的单价选择性能。以聚苯胺为功能材料制得改性有机-无机复合膜,并将其应用于单价离子选择性分离体系。结果表明,混合膜对Na+迁移的影响并不明显,但对离子的截留率大大提高。用化学法聚合苯胺制备的复合膜,考察了时间对离子交换容量和选择性的影响,得出在长时间聚合条件下,聚苯胺会发生降解,只有在膜表面的改性层足够薄和表面足够平的情况下,分离效率才会提高。

表面改性
表面改性是指对离子交换膜进行粒子轰击或者辐射等方法使膜的表面形成一层改性层或增加膜表面的作用基团来提高膜的选择透过性。近年来,膜表面改性包括:电沉积表面改性、光化学反应法表面改性、浸渍法表面改性。这些方法都是在已有的基膜的基础上,对膜表面的物理一化学性质进行修饰。

阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。
阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。

扩展资料
性质
均相膜的电化学性能较为优良,但力学性能较差,常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差,而力学性能较优,由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱,常存在缝隙而影响离子选择透过性。
离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。阳离子在阳膜中透过性次序为: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>UO卂(这是什么?)>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+>  Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+
阴离子在阴膜中透过性次序为: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO娸>NO婣>I->(COO)卆(草酸根)>SO娸膜电阻是与离子在膜中的淌度有关的一个数值,根据不同测定和计算方法可分成体积电阻和表面电阻。
水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能,其值愈大,在电渗析时水损失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。
参考资料来源:百度百科-阳离子交换膜
参考资料来源:百度百科-离子交换膜

1、可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。

2、也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐,分离各种离子与放射性元素、同位素,分级分离氨基酸等。

3、在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备,以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中,也都采用离子交换膜。

4、离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位,它对仿生膜研究也将起重要作用



离子交换膜的工作原理
答:其工作原理是,当没有外加电场时,静电场作用下,离子交换膜表面上的多种有机化合物自发地产生有机之膜,把表面有机物包覆起来,形成一个“空间”,在这个“空间”内,离子具有良好的活动性,可以在外加电场的作用下形成吸附,从而实现对离子的分离过程。离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料...

电渗析阳膜为什么只能过阳离子
答:在电解质水溶液中,阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子,阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子,这就是离子交换膜的选择透过性。在电渗析过程中,离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换,而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用,即离子交换膜不需再生。电渗析工艺的电极和膜...

离子交换膜法生产烧碱的原理是什么?其与隔膜法的主要区别有哪些?
答:离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱(即氢氧化钠),其主要原理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...

高中氯碱工业原理图
答:离子交换膜法制烧碱1、生产设备名称:离子交换膜电解槽阳极:金属钛网(涂钛钉氧化物)阴极:碳钢网(有镍涂层)阳离子交换膜:只允许阳离子(Na +)通过,把电解槽隔成阴极室和阳极室2、离子交换膜的作用:(1)将电解槽隔成阴极室和阳极它只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、 OH-) 和气体通室过...

说明电渗析的基本原理以及和离子交换树脂的区别。
答:同样,阳离子会在向相反的方向移动过程中渗透通过阳膜,而被下一个阴膜所截留。结果,在紧连着的隔室中就会交替地发生溶液中离子成分的浓度的增加和下降。离子交换膜与离子交换树脂的作用机理差别很大,离子交换树脂在使用上需要分为处理、交换、再生等步骤,而离子交换膜可以在直流电场作用下连续使用,不...

离子交换膜的作用是什么
答:离子交换膜的作用是什么如下:1、离子交换膜的作用是可以组装成电渗析器,用于苦咸水脱盐和盐溶液浓缩。电渗析装置的脱盐程度可以达到一次蒸馏水的纯度。它在膜技术领域占有重要地位,也将在仿生膜研究中发挥重要作用。2、离子交换膜还可用于甘油和聚乙二醇的脱盐,各种离子与放射性元素和同位素的分离,...

电渗析法和电解法一样吗?
答:电渗析法是利用离子交换膜进行海水淡化的方法。离子交换膜是一种功能性膜,分为阴离子交换膜和阳离子交换膜,【简称阴膜和阳膜】。阳膜只允许阳离子通过阴膜只允许阴离子通过,这就是离子交换膜的选择透过性。在外加电场的的作用下,水溶液中的阴,阳离子会分别向阳极和阴极移动,如果中间再加上一种...

全氟磺酸膜 缺水 为什么导电率低
答:质子的传导是借助水形成水合氢离子,再利用磺酸根离子进行跳跃机理的传递,实现质子的传导,故全氟磺酸膜在缺水的情况下容易减缓质子的传导,从而导致电导率降低。

膜技术的电渗析
答:在直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中的阴、阳离子的选择透过性,分离溶质和水。阴膜只让阴离子通过;阳膜只让阳离子通过。阴极:还原反应:2H+ +2e → H2↑阴极室溶液呈碱性,结垢阳极:氧化反应:4OH- → O2↑+2H2O +4e或 2Cl-→Cl2↑+2e阳极室溶液呈酸性,腐蚀特点:只能将...

(7分)现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜...
答:H 2 SO 4 ) H 2 SO 4 阳离子交换膜 如何对题中实验进行装置设计?回忆一下课本上氯碱工业中电解装置以及电解原理,再由课本中阳离子交换膜的性能类推出阴离子交换膜的作用。①阳离子交换膜只能让阳离子通过,类推阴离子交换膜也应该只能让阴离子通过。②氯碱工业中H 2 O参与放电而产生NaOH...