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陽離子交換膜什麼原理

發布時間:2022-01-18 00:24:51

離子交換膜為什麼有選擇透過性

按膜中的含活性基團的各類可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜和特種膜三大類。

1、陽離子交換膜(簡稱陽膜) 膜體中含有酸性活性基團,它能選擇性透過陽離子而不讓陰離子透過。這些活性基團主要有:磺酸基、磷酸基、亞磷酸基、羧酸基、酚基等。其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換膜,其結構式可簡單表示為R-SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為
2R-SO3H+Ca2==(R-SO3)2Ca+2H+ 這也是硬水軟化的原理。
2、陰離子交換膜(簡稱陰膜) 膜體中含有鹼性活性基團,它能選擇性透過陰離子而不讓陽離子透過。這結活性基團主要有:季銨基、伯胺基、促胺基、叔胺基等。它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
R-N(CH3)3OH+Cl- ====R-N(CH3)3Cl+OH-
3、特種膜 它包括由陽、陰離子活性基團在一張膜內均勻分布的兩性離子交換膜,帶正電荷的膜與帶負電荷的膜兩張貼在一起的復合離子交換膜(亦稱雙極性膜),還有部分正電荷與部分負電荷並列存在於膜的厚度方向的鑲嵌離子交換膜,以及在陽膜或陰膜表面上塗一層陰離子或陽離子交換樹脂的表面塗層膜等

⑵ 工業上電解制鹼的技術是用陽離子交換膜法,主要原料是飽和食鹽水.圖為陽離子交換膜法電解原理示意圖:請

(1)根據圖知,A為電解槽陽極,B為陰極,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時電極附近生成氫氧根離子,鹼性條件下,鐵發生吸氧腐蝕,故答案為:陽;吸氧腐蝕;
(2)陽離子交換膜只能允許陽離子通過,故選③⑤;
(3)A.電解時,陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電生成氫氣同時電極附近生成氫氧根離子,氫氧根離子通過陰離子交換膜移向陽極,氯氣和氫氧根離子反應生成氯酸根離子,電解結束時,溶液呈電中性,則右側溶液中含有ClO3-,故A正確;
B.電解時,陰極上氫離子放電,陽極上氯離子放電生成氯酸根離子,電池反應式為NaCl+3H2O

通電
.

⑶ 下列事實涉及的原理正確的是()A.在氯鹼工業中,使用陽離子交換膜的目的是隔開兩極產物、導電以及

A、電解氯化鈉溶來液時自,陽離子交換膜只允許陽離子通過,起到的作用是:隔開兩極產物、導電以及維持電荷平衡,故A正確;
B、根據元素周期律,同主族元素從上到下,最高價含氧酸的酸性逐漸減弱,磷酸是一種弱酸,所以砷酸是一種弱酸,故B錯誤;
C、二氧化硫催化氧化過程中加熱和使用催化劑,是為了加快速率,不會增大反應物的轉化率,故C錯誤;
D、海水提取鎂的原理是電解熔融的氯化鎂來製取的,不是將鎂離子轉化為碳酸鎂來製取的,故D錯誤.
故選A.

⑷ 高中化學中燃料電池為什麼要用質子交換膜質子交換膜的作用是什麼

離子交換膜是一種選擇性透過的膜,比如陽離子交換膜,就只能有陽離子通過,陰離版子就不行權。
他的原理是通過成膜材料上面的基團,通過對離子的結合和分離,形成一條條離子通道。比如質子交換膜,通常會有一些易於質子結合的強電解質基團,比如磺酸根,質子很容易和基團結合,也很溶液分離,使得質子順利通過膜。而驅動力可能是膜兩側的壓力差、濃度差或者電勢差等。用途一般是電化學上的應用,比如燃料電池。氯鹼工藝。
燃料電池要用質子交換膜這個不準確,目前只有pemfc和dmfc是用質子交換膜的。它的原理上面簡單說過了,你可以配合圖看看書。他的作用是讓質子通過,形成電流,同事阻隔正負極的氧化劑和燃料。用了他和沒有用比有什麼好處,這個問題只能說它是燃料電池的一個必須的組成部分,沒有它電池根本都不工作。
有問題再問我吧

⑸ 離子交換膜法生產燒鹼的原理是什麼其與隔膜法的主要區別有哪些

離子交換膜法電解食鹽水而製成燒鹼(即氫氧化鈉),其主要原理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。
隔膜法生產燒鹼需要石棉,這個容易引發石棉病,另外廢石棉的處理也是問題。

⑹ 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.

⑺ 離子交換膜的原理是什麼

離子交換膜又稱離子選擇透過性膜。
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。

⑻ 陽離子交換膜的原理

陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。
我只知道這些了。

⑼ 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

⑽ 鈉離子通過陽離子交換膜的原理是什麼離子交換膜不是將其他陽離子轉變為氫離子交換出來的嗎,那麼高中書

離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,
陽離子膜回通常是磺酸型的答,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,他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性由於陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,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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