⑴ 高中化學題,這一題B選項如何理解電化學哩如何判斷電解槽中的離子交換膜是哪種
寫出陽極反應式,會發現生成了四個氫離子,這些氫離子去哪裡了?就是通過離子交換膜到陰極區域去了 懂了嗎 就是通過陰陽極的反應式跟兩邊所生成的組織來判斷各種物質的去向 和來源
⑵ 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
⑶ 在電解池中有離子交換膜的兩側溶液一定呈電中性嗎
一定,例如是陰離子膜,陰離子多的一側的陰離子會跑到另一邊
⑷ 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。
⑸ 電解池加了陽離子交換膜後,只有陽離子可以通過,那溶液還會是電中性嗎,不就是有一邊水帶正電,一邊帶負
你在電解過程中,陽離子在陰極放電,導致陽離子減少,所以才需要陽極的陽離子跑過來補充啊.如果兩邊本身就電中性的,那為什麼陽離子要通過交換膜?
⑹ 高中知識電解池裡的離子交換膜功能是什麼為什麼要用
比如電解氯化鈉溶液,一邊放出氯氣,一邊放出氫氣,如果不採取措施,氯氣就會和氫氧化鈉再反應,雖然生成的氯化鈉可以被再放出來,但是次氯酸鈉就沒法處理了。為了防止這些副反應的發生,我們就可以用離子交換膜把氫氧根鎖在另一邊,讓它過不來(雖然氯氣那邊還有極微量的氫氧根,那已經不足以產生很大誤差了)這就是一個例子.
⑺ 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。
⑻ 陰陽極方程式怎麼寫,選擇什麼離子交換膜,為什麼盡可能詳細點謝謝
左邊硫元素被還原,因此是陰極,電極反應方程式為:
2SO3 2- + 4H+ + 2e- == S2O4 2- + 2H2O
右邊硫元素被氧化,因此是陽極版,電極反應方程式權為:
SO2 -2e- + H2O == SO4 2- + 2H+
以上兩個化學方程式書寫的時候,實際上H+和H2O先不寫,先按照氧化還原反應得失電子配平主要離子,然後再加H+和水配平H和O。
這里的離子交換膜首先要起到隔絕陰離子的作用(不然S2O4 2-不能從左邊獲得,還有可能到右邊;同理H2SO4也不能從右邊獲得)。因此,只能是陽離子交換膜。同時,注意到兩個電極反應方程式,陽極生成H+,陰極消耗H+,因此是H+在進行流動,所以需要陽離子交換膜。
⑼ 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。
⑽ 求助陽離子交換膜的購買經驗,如何選擇
離子交換膜具有選擇透過性。
它只讓Na + 帶著少量水分子透過,其它離子難以回透過。
電解時從答電解槽的下部往陽極室注入經過嚴格精製的 NaCl溶液,往陰極室注入水。
在陽極室中Cl - 放電,生成 C1 2 ,從電解槽頂部放出,同時 Na + 帶著少量水分子透過陽離子交換膜流向陰極室。
在陰極室中 H + 放電,生成 H 2 ,也從電解槽頂部放出。
但是剩餘的 OH - 由於受陽離子交換膜的阻隔,不能移向陽極室,這樣就在陰極室里逐漸富集,形成了 NaOH溶液。
隨著電解的進行,不斷往陽極室里注入精製食鹽水,以補充NaCl的消耗;
不斷往陰極室里注入水,以補充水的消耗和調節產品NaOH的濃度。
所得的鹼液從陰極室上部導出。
因為陽離子交換膜能阻止Cl - 通過,所以陰極室生成的 NaOH溶液中含NaCl雜質很少。
用這種方法製得的產品比用隔膜法電解生產的產品濃度大,純度高,而且能耗也低,所以它是目前最先進的生產氯鹼的工藝。