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电解池离子交换膜的选择

发布时间:2022-02-24 04:22:57

⑴ 高中化学题,这一题B选项如何理解电化学哩如何判断电解槽中的离子交换膜是哪种

写出阳极反应式,会发现生成了四个氢离子,这些氢离子去哪里了?就是通过离子交换膜到阴极区域去了 懂了吗 就是通过阴阳极的反应式跟两边所生成的组织来判断各种物质的去向 和来源

⑵ 离子交换膜为什么有选择透过性

按膜中的含活性基团的各类可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜和特种膜三大类。

1、阳离子交换膜(简称阳膜) 膜体中含有酸性活性基团,它能选择性透过阳离子而不让阴离子透过。这些活性基团主要有:磺酸基、磷酸基、亚磷酸基、羧酸基、酚基等。其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换膜,其结构式可简单表示为R-SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为
2R-SO3H+Ca2==(R-SO3)2Ca+2H+ 这也是硬水软化的原理。
2、阴离子交换膜(简称阴膜) 膜体中含有碱性活性基团,它能选择性透过阴离子而不让阳离子透过。这结活性基团主要有:季铵基、伯胺基、促胺基、叔胺基等。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R-N(CH3)3OH+Cl- ====R-N(CH3)3Cl+OH-
3、特种膜 它包括由阳、阴离子活性基团在一张膜内均匀分布的两性离子交换膜,带正电荷的膜与带负电荷的膜两张贴在一起的复合离子交换膜(亦称双极性膜),还有部分正电荷与部分负电荷并列存在于膜的厚度方向的镶嵌离子交换膜,以及在阳膜或阴膜表面上涂一层阴离子或阳离子交换树脂的表面涂层膜等

⑶ 在电解池中有离子交换膜的两侧溶液一定呈电中性吗

一定,例如是阴离子膜,阴离子多的一侧的阴离子会跑到另一边

⑷ 在电解池或原电池中,有阴阳离子交换膜的情况下,离子是如何移动的

阳离子与电流同向(意思是电线从左到右,那么水中则从右到左,组成一个圆,沿圆走),阳离子交换摸阻隔阴离子离子,使其无法穿过。
阴离子相反。

⑸ 电解池加了阳离子交换膜后,只有阳离子可以通过,那溶液还会是电中性吗,不就是有一边水带正电,一边带负

你在电解过程中,阳离子在阴极放电,导致阳离子减少,所以才需要阳极的阳离子跑过来补充啊.如果两边本身就电中性的,那为什么阳离子要通过交换膜?

⑹ 高中知识电解池里的离子交换膜功能是什么为什么要用

比如电解氯化钠溶液,一边放出氯气,一边放出氢气,如果不采取措施,氯气就会和氢氧化钠再反应,虽然生成的氯化钠可以被再放出来,但是次氯酸钠就没法处理了。为了防止这些副反应的发生,我们就可以用离子交换膜把氢氧根锁在另一边,让它过不来(虽然氯气那边还有极微量的氢氧根,那已经不足以产生很大误差了)这就是一个例子.

⑺ 离子交换膜法电解食盐水具体原理 谢谢

二、离子交换膜法制烧碱
1.离子交换膜电解槽的构成

离子交换膜电解槽

主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。

上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽

2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程

如图,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。

阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。

⑻ 阴阳极方程式怎么写,选择什么离子交换膜,为什么尽可能详细点谢谢

左边硫元素被还原,因此是阴极,电极反应方程式为:
2SO3 2- + 4H+ + 2e- == S2O4 2- + 2H2O
右边硫元素被氧化,因此是阳极版,电极反应方程式权为:
SO2 -2e- + H2O == SO4 2- + 2H+
以上两个化学方程式书写的时候,实际上H+和H2O先不写,先按照氧化还原反应得失电子配平主要离子,然后再加H+和水配平H和O。
这里的离子交换膜首先要起到隔绝阴离子的作用(不然S2O4 2-不能从左边获得,还有可能到右边;同理H2SO4也不能从右边获得)。因此,只能是阳离子交换膜。同时,注意到两个电极反应方程式,阳极生成H+,阴极消耗H+,因此是H+在进行流动,所以需要阳离子交换膜。

⑼ 电解池离子交换膜到底有什么用

离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有无机离子交换股,但其使用尚不普通)。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果都有不同之处。当前市场上离子交换膜种类繁多,也没有统一的分类方法。一般按膜的宏观结构分为三大类:
1. 非均相离子交换膜 由粉末状的离子交换树脂加黏合剂混炼、拉片、加网热压而成。树脂分散在黏合剂中,因而其化学结构是不均匀的。
2. 均相离子交换膜 均相离子交换膜系将活性基团引入一惰性支持物中制成。它没有异相结构,本身是均匀的。其化学结构均匀,孔隙小,膜电阻小,不易渗漏,电化学性能优良,在生产中应用广泛。但制作复杂,机械强度较低。
3. 半均相离子交换膜 也是将活性基团引入高分子支持物制成的。但两者不形成化学结合,其性能介于均相离子交换膜和非均相离子交换膜之间。
此外,离子交换膜按功能及结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。

离子交换膜可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。电渗析装置的淡化程度可达一次蒸馏水纯度。也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐,分离各种离子与放射性元素、同位素,分级分离氨基酸等。此外,在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备,以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中,也都采用离子交换膜。离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位,它对仿生膜研究也将起重要作用。

⑽ 求助阳离子交换膜的购买经验,如何选择

离子交换膜具有选择透过性。
它只让Na + 带着少量水分子透过,其它离子难以回透过。
电解时从答电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液,往阴极室注入水。
在阳极室中Cl - 放电,生成 C1 2 ,从电解槽顶部放出,同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。
在阴极室中 H + 放电,生成 H 2 ,也从电解槽顶部放出。
但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔,不能移向阳极室,这样就在阴极室里逐渐富集,形成了 NaOH溶液。
随着电解的进行,不断往阳极室里注入精制食盐水,以补充NaCl的消耗;
不断往阴极室里注入水,以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。
所得的碱液从阴极室上部导出。
因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过,所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少。
用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大,纯度高,而且能耗也低,所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。

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