聚合物離子交換膜作為隔膜

① 聚合物電解質膜與離子交換膜的區別

離子交換膜

ion exchange membranes

一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。

按其功能和結構的不同，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、聚電解質復合膜5種。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。

離子交換膜可製成均相膜和非均相膜兩類。採用高分子的加工成型方法製造。①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等製成膜，然後引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜內聚合成高分子，再通過化學反應引入所需功能基。也可通過甲醛、苯酚等單體聚合製得。②非均相膜。用粒度為200～400目的離子交換樹脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合後加工成膜製得。為免失水乾燥而變脆破裂，須保存在水中。

離子交換膜主要應用於海水淡化，甘油、聚乙二醇的除鹽，放射性元素、同位素及氨基酸的分離，有機物及無機物純化，放射性廢液處理，燃料電池隔膜及選擇性電極等。
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② 電解槽有哪幾種分別有什麼區別

分類區別：
1.水溶液電解槽
水溶液電解槽的形式，可分為隔膜電解槽和無隔膜電解槽兩類。隔膜電解槽又可分為均向膜(石棉絨）、離子膜及固體電解質膜（如β-Al2O3）等形式；無隔膜電解槽又分為水銀電解槽和氧化電解槽等。
採用不同的電解液時，電解槽的結構也有所不同。
水溶液電解槽分有隔膜和無隔膜兩類。一般多用隔膜電解槽。在氯酸鹽生產和水銀法生產氯氣和燒鹼時，採用無隔膜電解槽。盡量增大單位體積內的電極表面積，可以提高電解槽的生產強度。因此，現代隔膜電解槽中的電極多為直立式。電解槽因內部部件材質、結構、安裝等不同表現出不同的性能與特點。
2.熔融鹽電解槽
多用於製取低熔點金屬，其特點是在高溫下運轉，並應盡量防止水分進入，避免氫離子在陰極上還原。例如製取金屬鈉時，由於鈉離子的陰極還原電位很負，還原很困難，必須用不含氫離子的無水熔融鹽或熔融的氫氧化物，以免陰極析出氫。為此電解過程需在高溫下進行，例如電解熔融氫氧化鈉時為 310℃，如其中含有氯化鈉成為混合電解質時,電解溫度為650℃左右。
電解槽的高溫可以通過改變電極間距，將歐姆電壓降所消耗的電能轉變為熱能來達到。電解熔融氫氧化鈉時，槽體可用鐵或鎳，電解含有氯化物的熔融電解質時常由於原料中不可避免地帶入少量水分，會使陽極生成潮濕的氯氣，對電解槽的腐蝕作用很強，因此電解熔融氯化物的電解槽，一般用陶瓷或磷酸鹽材料，而不受氯氣作用的部位可用鐵。熔融鹽電解槽中的陰、陽極產物，同樣要求妥善隔開，而且應盡快由槽中引出，以免陰極產物金屬鈉長時間飄浮在電解液表面，會進一步與陽極產物或空氣中的氧起作用。
3.非水溶液電解槽
由於非水溶液電解槽在製取有機產品或電解有機物時,常伴隨有各種復雜的化學反應,使其應用受到限制，工業化的不多。一般採用的有機電解液，電導率低，反應速度也小。因此，必須採用較低的電流密度，極間距盡量縮小。採用固定床或流化床的電極結構有較大的電極表面積，可提高電解槽生產能力。

③ 離子交換膜的作用

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。

④ 陰陽離子交換膜是干什麼

讓離子選擇透過，更好的完成反應。

⑤ 氯鹼工業中離子交換膜的作用是什麼

陽離子交換膜有來一種特殊的性質自，即它只允許陽離子通過，而阻止陰離子和氣體通過，也就是說只允許na+通過，而cl-、oh-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產生的h2和陽極產生的cl2相混合而引起爆炸，又能避免cl2和na護揣篙廢蕻肚戈莎恭極oh溶液作用生成naclo而影響燒鹼的質量。
cl-比oh-更易失去電子，在陽極被氧化成氯原子，氯原子結合成氯分子放出。
陽極反應：2cl-－2e-=cl2↑（氧化反應）
h+比na+容易得到電子，因而h+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應：2h+＋2e-＝h2↑（還原反應）
總反應
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工業上利用這一反應原理，製取燒鹼、氯氣和氫氣。
在上面的電解飽和食鹽水的實驗中，電解產物之間能夠發生化學反應，如naoh溶液和cl2能反應生成naclo、h2和cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中，要避免這幾種產物混合，常使反應在特殊的電解槽中進行。

⑥ 高中化學1B中的石棉隔膜，陰陽離子膜，雞蛋殼上的膜等都有哪些區別，做題時怎麼選呢

1.用於過濾 可視為濾紙
2.分隔陰陽離子 一面陰 一面陽
3.半透膜.生物里學的

⑦ 氯鹼工業中陽離子交換膜的作用是什麼

陽離子交換膜是對陽離子有選擇作用的膜，通常是磺酸型的，帶有固定基團和可解離的離子，如鈉型磺酸型固定基團是磺酸根，解離離子是鈉離子。

陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質，由於陽膜帶負電荷，雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中，但在膜外通電通過電場作用，帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜，而陰離子因為同性排斥而不能通過，所以具有選擇透過性。

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性質

均相膜的電化學性能較為優良，但力學性能較差，常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差，而力學性能較優，由於疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱，常存在縫隙而影響離子選擇透過性。

離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。陽離子在陽膜中透過性次序為： Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>UO卂（這是什麼？）>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+

陰離子在陰膜中透過性次序為： F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO娸>NO婣>I->(COO)卆(草酸根)>SO娸膜電阻是與離子在膜中的淌度有關的一個數值，根據不同測定和計算方法可分成體積電阻和表面電阻。

水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水量。實用上水滲透率是膜的一個性能，其值愈大，在電滲析時水損失愈大，通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠低於親水性高分子材料膜。

參考資料來源：網路-陽離子交換膜

參考資料來源：網路-離子交換膜

⑧ 離子交換膜法電解飽和食鹽水原理中，那些微粒能穿過隔膜

看是什麼離子交換膜，如果是陽離子交換膜，就是鈉離子，氫離子可以通過;如果是陰離子交換膜，那麼氯離子，氫氧根可以通過；如果是質子交換膜，那麼只有氫離子可以通過。

⑨ 雙極隔膜原理

雙極膜是一種新型離子交換膜，原理是：其膜主體可以分為陰離子交換層、陽離子交換層和中間界面層，水解離催化劑被夾在中間的離子交換聚合物中。

研究表明利用一種雙極膜電解器來定量研究多種金屬和金屬氧化物納米顆粒的水解離動力學。在界面使用催化劑雙層在酸性的CEL表面和鹼性的AEL表面分別引入合適的水解離催化劑納米顆粒，實現了具有創記錄性能的雙極膜，水解離過電位低於10 mV（20 mA•cm-2），純水雙極膜電解器在500 mA•cm-2電流密度下工作的電解電壓僅為~2.2 V。

雙擊隔膜主體可以分為陰離子交流層（anion-exchange layer，AEL）、陽離子交流層（cation-exchange layer，CEL）和中心界面層，水解離催化劑被夾在中心的離子交流聚合物中。與傳統陰陽離子交流膜差別，雙極膜可以大幅度降低內部電阻，同時水解離產物H+和OH-可在電場力的作用下快速遷移到兩側溶液中，為膜兩側的半反映（好比OER/HER）提供各自理想的pH條件。

金屬納米顆粒的水解離活性與鹼性析氫反映活性相關。而且，水解離催化劑層在雙極膜界面的確切位置會極大地影響催化劑的活性。

於是，他們在界面使用催化劑雙層——在酸性的CEL外面和鹼性的AEL外面劃分引入合適的水解離催化劑納米顆粒，實現了具有創記錄性能的雙極膜。

⑩ 隔膜法和離子交換膜法生產氫氧化鈉有何區別

氫氧化鈉 開放分類： 氫氧化鈉、燒鹼、苛性鈉、火鹼、液鹼 NaOH固體溶於水放熱；又稱燒鹼、火鹼、苛性鈉,是常見的、重要的強鹼,英文名稱sodiun hydroxide（別名Caustic soda）. 化學式NaOH 分子量40.01.CASRN: 1310-73-2 .EINECS 登錄號215-185-5. 密度2.130克/厘米3,熔點318.4℃,水溶性SOLUBLE,沸點1390℃,Kb=3.0,pKb= -0.48.鈉（Na）元素在元素周期表中為第11號元素,位於元素周期表第ⅠA族（第Ⅰ主族）第3周期,屬於鹼金屬族（該族元素均呈強鹼性,氫（H）元素除外）.其核外電子排布為2、8、1（1s2,2s2,2p6,3s1）,最外層3s1電子為其價電子,Na元素很容易失去3s1電子而形成正一價的鈉離子（Na+）,故呈強金屬性.Na元素與水反應（與水反應時,應用燒杯並在燒杯上加蓋玻璃片,反應時鈉塊浮在水面上,熔呈球狀,游於水面,有「絲絲」的響聲,並有生成物飛濺）,生成強鹼性NaOH溶液,並放出氫氣.固體NaOH中OH以O-H共價鍵結合,Na與OH以強離子鍵結合,溶於水其解離度近乎100%,故其水溶液呈強鹼性,可使無色的酚酞試液變成紅色,或使PH試紙變藍等. 純的無水氫氧化鈉為白色半透明,結晶狀固體.氫氧化鈉極易溶於水,溶解度隨溫度的升高而增大,溶解時能放出大量的熱,288K時其飽和溶液濃度可達26.4mol/L.它的水溶液有澀味和滑膩感,溶液呈強鹼性,具備鹼的一切通性.市售燒鹼有固態和液態兩種：純固體燒鹼呈白色,有塊狀、片狀、棒狀、粒狀,質脆；純液體燒鹼為無色透明液體.氫氧化鈉還易溶於乙醇、甘油；但不溶於乙醚、丙酮、液氨.對纖維、皮膚、玻璃、陶瓷等有腐蝕作用,溶解或濃溶液稀釋時會放出熱量；與無機酸發生中和反應也能產生大量熱,生成相應的鹽類；與金屬鋁和鋅、非金屬硼和硅等反應放出氫；與氯、溴、碘等鹵素發生歧化反應.能從水溶液中沉澱金屬離子成為氫氧化物；能使油脂發生皂化反應,生成相應的有機酸的鈉鹽和醇,這是去除織物上的油污的原理. 氫氧化鈉的用途十分廣泛,在化學實驗中,除了用做試劑以外,由於它有很強的吸濕性,還可用做鹼性乾燥劑.燒鹼在國民經濟中有廣泛應用,許多工業部門都需要燒鹼.使用燒鹼最多的部門是化學葯品的製造,其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂製造業.另外,在生產染料、塑料、葯劑及有機中間體,舊橡膠的再生,制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產中,製取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等,也要使用大量的燒鹼.工業用氫氧化鈉應符合國家標准 GB 209-93；工業用離子交換膜法氫氧化鈉應符合國家標准 GB/T 11199-89；化纖用氫氧化鈉應符合國家標准 GB 11212-89；食用氫氧化鈉應符合國家標准 GB 5175-85. 在工業上,氫氧化鈉通常稱為燒鹼,或叫火鹼、苛性鈉.這是因為較濃的氫氧化鈉溶液濺到皮膚上,會腐蝕表皮,造成燒傷.它對蛋白質有溶解作用,有強烈刺激性和腐蝕性（由於其對蛋白質有溶解作用,與酸燒傷相比,鹼燒傷更不容易癒合）.用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮損傷.小鼠腹腔內LD50: 40 mg/kg,兔經口LDLo: 500 mg/kg.粉塵刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔；濺到皮膚上,尤其是濺到粘膜,可產生軟痂,並能滲入深層組織,灼傷後留有瘢痕；濺入眼內,不僅損傷角膜,而且可使眼睛深部組織損傷,嚴重者可致失明；誤服可造成消化道灼傷,絞痛、粘膜糜爛、嘔吐血性胃內容物、血性腹瀉,有時發生聲啞、吞咽困難、休克、消化道穿孔,後期可發生胃腸道狹窄.由於強鹼性,對水體可造成污染,對植物和水生生物應予以注意. 《化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)》,《化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)》,《工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)》等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；《常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)》將該物質劃為第8.2 類鹼性腐蝕品；《隔膜法燒鹼生產安全技術規定 (HGA001-83)》、《水銀法燒鹼生產安全技術規定 (HGA002-83)》作了專門規定.