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離子交換膜海水淡化

發布時間:2022-04-04 14:38:00

㈠ 高分子分離膜如何淡化海水

由聚合物或高分子復合材料製得的具有分離流體混合物功能的薄膜。膜分離過程就是用分離膜作間隔層,在壓力差、濃度差或電位差的推動力下,借流體混合物中各組分透過膜的速率不同,使之在膜的兩側分別富集,以達到分離、精製、濃縮及回收利用的目的。單位時間內流體通過膜的量(透過速度)、不同物質透過系數之比(分離系數)或對某種物質的截留率是衡量膜性能的重要指標。分離膜只有組裝成膜分離器,構成膜分離系統才能進行實用性的物質分離過程。一般有平膜式、管膜式、卷膜式和中空纖維膜式分離裝置。
[編輯本段]沿革
早在20世紀初已有用天然高分子或其衍生物制透析、電滲析、微孔過濾膜。1953年,美國C.E.里德提出了用緻密的醋酸纖維素制的膜將海水分離為水和鹽,當時由於水的透過速度極小而未能實用。1960年S.洛布和S.索里拉金成功地開發了各向異性的不對稱膜的制備方法。由於起分離作用的活性層極薄,流體通過膜的阻力小,從而開拓了高分子分離膜在工業上的應用。之後出現了中空纖維膜,使高分子分離膜更適於工業用途。70年代以來,氣體分離膜、透過蒸發膜、液體膜以及生物醫學用膜的研究,開拓了高分子分離膜應用新領域。
[編輯本段]分類
高分子分離膜可按結構分為:①緻密膜,膜中無微孔,物質僅從高分子鏈段之間的自由空間通過;②多孔質膜,一般膜中含有孔徑為0.02~20μm的微孔,可用於截留膠體粒子、細菌、高分子量物質粒子等;③不對稱膜,由同一種高分子材料製成,膜的表面層與膜的內部結構不相同,表面層為0.1~0.25μm薄的活性層,內部為較厚的多孔層;④含浸型膜,在高分子多孔質膜上含浸有載體而形成的促進輸送膜和含有官能基團的膜,如離子交換膜;⑤增強膜,以纖維織物或其他方式增強的膜。
按膜的分離特性和應用角度可分為反滲透膜(或稱逆滲透膜)、超過濾膜、微孔過濾膜、氣體分離膜、離子交換膜、有機液體透過蒸發膜、動力形成膜、鑲嵌帶電膜、液體膜、透析膜、生物醫學用膜等多種類別。
[編輯本段]主要材料
最初用作分離膜的高分子材料是纖維素酯類材料。後來,又逐漸採用了具有各種不同特性的聚碸、聚苯醚、芳香族聚醯胺(見芳香族聚醯胺纖維)、聚四氟乙烯(見氟樹脂)、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯並咪唑、聚醯亞胺等。高分子共混物和嵌段、接枝共聚物(見聚合物)也越來越多地被用於制分離膜,使其具有單一均聚物所沒有的特性。制備高分子分離膜的方法有流延法、不良溶劑凝膠法、微粉燒結法、直接聚合法、表面塗覆法、控制拉伸法、輻射化學侵蝕法和中空纖維紡絲法等。
[編輯本段]應用
對近沸點混合物、共沸混合物、異構體混合物等難以分離的混合物體系,以及某些熱敏性物質,能夠實現有效的分離。採用反滲透法進行海水淡化所需能量僅為冷凍法的1/2,蒸發法的1/17,操作簡單,成本低廉。因此,反滲透法有逐漸取代多級閃蒸法的趨勢(見表)。膜分離用於濃縮天然果汁、乳製品加工、釀酒等食品工業中,因無需加熱,可保持食品原有的風味。採用高分子富氧膜能簡便地獲得富氧空氣,以用於醫療。還可用於制備電子工業用超純水和無菌醫葯用超純水。用分離膜裝配的人工腎、人工肺,能凈化血液,治療腎功能不全患者以及作手術用人工心肺機中的氧合器等。80年代以來,高分子分離膜正在向高效率、高選擇性、功能復合化及形式多樣化的方向發展。不對稱膜和復合膜的制備以及聚合物材料的超薄膜化等的研究十分活躍。膜分離技術在新能源、生物工程、化工新技術等方面已顯示出它的潛力。

㈡ 海水淡化的方法有多種,如蒸餾法、電滲析法等。電滲析法是一種利用離子交換膜進行離子交換的方法,其原理

D

㈢ 電滲析法是近年來發展起來的一種較好的海水淡化技術,其原理如圖所示.其中具有選擇性的陰離子交換膜和陽

(1)海水中含有復海水制中含較多Mg2+和Ca2+等陽離子,電解時陰極附近生成氫氧根離子,導致氫氧根離子和鈣鎂離子反應生成Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉澱從而堵塞陽離子交換膜,從而抑制離子通過,導致電滲析法失敗,
故答案為:海水中含較多Mg2+和Ca2+等陽離子,電解時會產生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉澱從而堵塞陽離子交換膜;
(2)在電滲析法淡化海水示意圖中陰離子移向陽極,陽離子移向陰極,①室離子濃度變小,②室離子濃度不大,離子濃度大的為濃水,所以濃水在B處排出,淡水在A處排出,
故答案為:淡水.

㈣ 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

㈤ 海水淡化的科學方法,過程詳細

電滲析法:水中的離子在直流電場的作用下,可通過半透膜。最初的惰性半透膜電滲析法,主要用於溶膠的提純,電流效率很低。到了20世紀50年代初,由於選擇性離子交換膜向世,才能夠用電滲析法淡化海水或苦鹹水。脫鹽用的選擇性離子交換膜有兩種:①陽膜,只允許陽離子透過的陽離子交換膜;②陰膜,只允許陰離子透過的陰離子交換膜。使陰膜和陽膜交替排列,中間襯以隔板(其中有水流通道),夾緊之後,在兩端加上電極,就成電滲析脫鹽裝置。

㈥ 離子交換膜

初中和高中學的是選擇透過性膜 也就是說只讓某個離子和水分子透過的膜

下面是離子交換膜的一些相關資料

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。

㈦ 電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法,其原理如圖所示.已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、

(1)陰離子交換膜只允許陰離子自由通過,陽離子交換膜只允許陽離子自由通過專,隔膜A和陽極相連屬,陽極是陰離子放電,所以隔膜A是陰離子交換膜,
故答案為:陰;
(2)通電後,a電極為陽極,陽極是氯離子放電,生成氯氣,其電極反應為:2Cl--2e-═Cl2↑;
故答案為:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)通電後,b電極為陰極,陰極區是氫離子得到電子生成氫氣,氫氧根離子濃度增大,和鈣離子,鎂離子形成沉澱,
故答案為:產生無色氣體,溶液中出現少量白色沉澱.

㈧ 電滲析法是一種常用海水淡化的方法,使用到的離子交換膜只有陽離子交換膜對嗎

㈨ 海水淡化的方法有多種,如蒸餾法、電滲析法等.電滲析法是一種利用離子交換膜進行離子交換的方法,其原理

A、陰離子交來換膜只允許陰離源子自由通過,陽離子交換膜只允許陽離子自由通過,隔膜B和陰極相連,陰極是陽離子放電,所以隔膜B是陽離子交換膜,故A錯誤;
B、電解過程中陽離子移向陰極,故B錯誤;
C、a電極和電源正極相連是電解池的陽極,溶液中氯離子先放電,電極反應為:2Cl--2e-=Cl2↑,故C錯誤;
D、b電極氫離子放電生成氫氣,電極附近氫氧根離子濃度增大,結合鎂離子生成白色沉澱,故D正確;
故選D.

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