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離子交換膜電解池原理

發布時間:2021-02-22 12:41:28

① 電解池離子交換膜到底有什麼用

離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料製成的薄膜(也有無機離子交換股,但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似,都是在高分子骨架上連接一個活性基團,但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多,也沒有統一的分類方法。一般按膜的宏觀結構分為三大類:
1. 非均相離子交換膜 由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中,因而其化學結構是不均勻的。
2. 均相離子交換膜 均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中製成。它沒有異相結構,本身是均勻的。其化學結構均勻,孔隙小,膜電阻小,不易滲漏,電化學性能優良,在生產中應用廣泛。但製作復雜,機械強度較低。
3. 半均相離子交換膜 也是將活性基團引入高分子支持物製成的。但兩者不形成化學結合,其性能介於均相離子交換膜和非均相離子交換膜之間。
此外,離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同,但為膜的形式。

離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置的淡化程度可達一次蒸餾水純度。也可應用於甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。此外,在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中,也都採用離子交換膜。離子交換膜在膜技術領域中佔有重要的地位,它對仿生膜研究也將起重要作用。

② 如圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖.下列說法不正確的是()A.完全電解後加適量鹽酸可

解:A、電解原理方程式2NaCl+2H2O

通電
.

③ 電解池中「陰離子交換膜」的作用是為了把電解池中的陰離子都通過「陰離子交換膜」進入陰極么

陰離子交換膜是只允許陰離子通過,不可能所有陰離子都過去,這個主要是為了阻止某些副反應的發生。

④ 在電解池或原電池中,有陰陽離子交換膜的情況下,離子是如何移動的

陽離子與電流同向(意思是電線從左到右,那麼水中則從右到左,組成一個圓,沿圓走),陽離子交換摸阻隔陰離子離子,使其無法穿過。
陰離子相反。

⑤ 工業上電解制鹼的技術是用離子交換膜法,主要原料是飽和食鹽水.下圖為離子交換膜法電解原理示意圖:請回

(1)電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極,所以A極為電解槽的陽極,氯專離子發生失電子屬的氧化反應,即2Cl-→2e-+Cl2↑,故答案為:陽;2Cl-→2e-+Cl2↑;
(2)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子通過,而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過,故答案為:Na+;Cl-、OH-
(3)粗鹽提純時加試劑的原則是:氫氧化鈉除去鎂離子和三價鐵離子,碳酸鈉一定加在氯化鋇之後,這樣碳酸鈉既可以除去鈣離子又可以除去多餘的鋇離子,鹽酸加在最後來除去多餘的碳酸根離子和氫氧根離子,故答案為:③②①④;
(4)氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、氯酸鈉和水,方程式為:3Cl2+6OH-

.

⑥ 雙隔膜電解池的結構示意簡圖如圖所示,對該裝置及其原理判斷錯誤的是() A.c隔膜為陰離子交換膜

根據外加電源的正負極可知有氣體a生成的一極為陽極,有氣體b生成的一極為陰極版;陽離子權透過d隔膜向陰極移動,則d隔膜為陽離子交換膜,陰離子透過c隔膜向陽極移動,c隔膜為陰離子交換膜,故A正確;
B、在陽極氫氧根離子放電生成氧氣,同時生成氫離子,所以陽極生成硫酸,即A溶液為硫酸;在陰極氫離子放電生成氫氣,同時生成氫氧根離子,所以陰極生成NaOH,即B溶液為氫氧化鈉,故B正確;
C、在陽極氫氧根離子放電生成氧氣,在陰極氫離子放電生成氫氣,所以a氣體為氧氣,b氣體為氫氣,故C錯誤;
D、在陽極氫氧根離子放電生成氧氣,在陰極氫離子放電生成氫氣,所以該電解反應的總方程式為2Na 2 SO 4 +6H 2 O
電解
.
2H 2 SO 4 +4NaOH+O 2 ↑+2H 2 ↑,故D正確;
故選C.

⑦ 離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理

+極OH根放電生成氧氣
-極cl離子放電生成氯氣
因為有膜所以OH根留在+極生成NaOH
同時防止cl離子與NaOH接觸發生反應

⑧ 電解海水(NaCl)利用離子交換膜進行海水淡化的方法的原理是什麼

首先,電解海水目的是為了製取燒鹼
和氯氣
那麼在陰極區存在大量OH-
所以要將Na+交換到OH-富集的區域內以便提純
陽極區Cl-變成Cl2跑出去必要補充CL-以便繼續電解成為Cl2

⑨ 離子交換膜法電解食鹽水具體原理 謝謝

二、離子交換膜法制燒鹼
1.離子交換膜電解槽的構成

離子交換膜電解槽

主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成;每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。陽極用金屬鈦網製成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層;陰極由碳鋼網製成,上面塗有鎳塗層;離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。

電極均為網狀,可增大反應接觸面積,陽極表面的特殊處理是考慮陽極產物Cl2的強腐蝕性。

離子交換膜法制燒鹼名稱的由來,主要是因為使用的陽離子交換膜,該膜有特殊的選擇透過性,只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過,即只允許H+、Na+通過,而Cl-、OH-和兩極產物H2和Cl2無法通過,因而起到了防止陽極產物Cl2和陰極產物H2相混合而可能導致爆炸的危險,還起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。

上海天原化工廠電解車間的離子交換膜電解槽

2.離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程

如圖,精製的飽和食鹽水進入陽極室;純水(加入一定量的NaOH溶液)加入陰極室,通電後H2O在陰極表面放電生成H2,Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室,此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水則從陽極室導出,經添加食鹽增加濃度後可循環利用。

陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e-=H2↑;而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液,但在電解開始時,為增強溶液導電性,同時又不引入新雜質,陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯鹼工業的主要原料:飽和食鹽水,但由於粗鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質,遠不能達到電解要求,因此必須經過提純精製。

⑩ 如圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖. 下列說法不正確的是() A.從E口逸出的氣體是H

A、在電解池中,鈉離子移向陰極,所以D極是陰極,該極除了產生氫氧化鈉以內外還會產容生氫氣,故從E口逸出的氣體是H 2 ,故A正確;
B、陰極D極產生大量的氫氧化鈉,為了增強導電性,可以從B口加入含少量NaOH的水溶液,故B正確;
C、電解原理方程式2NaCl+2H 2 O
通電
.
2NaOH+Cl 2 ↑+H 2 ↑,標准狀況下每生成22.4L即1molC1 2 ,便產生2molNaOH,故C正確;
D、粗鹽的提純要加入氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉,但是碳酸鈉一定要加在氯化鋇的後面,出去過量的鋇離子,故D錯誤.
故選D.

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