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离子交换膜制备

发布时间:2022-05-30 10:53:23

❶ 阳离子交换膜的作用

1、可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。

2、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。

3、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。

4、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

❷ 离子交换膜的材质是什么最好举例说明.

一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜.因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜.
制备方法
离子交换膜分均相膜和非均相膜两类,它们可以采用高分子的加工成型方法制造.
①均相膜
先用高分子材料如丁苯橡胶、纤维素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜,然后引入单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在膜内聚合成高分子,再通过化学反应,引入所需的功能基团.均相膜也可以通过单体如甲醛、苯酚、苯酚磺酸等直接聚合得到.
②非均相膜
用粒度为200~400目的离子交换树脂和寻常成膜性高分子材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡胶等充分混合后加工成膜.无论是均相膜还是非均相膜,在空气中都会失水干燥而变脆或破裂,故必须保存在水中.
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.

❸ 工业上电解制碱的技术是用离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水.下图为离子交换膜法电解原理示意图:请回

(1)电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极,所以A极为电解槽的阳极,氯专离子发生失电子属的氧化反应,即2Cl-→2e-+Cl2↑,故答案为:阳;2Cl-→2e-+Cl2↑;
(2)阳离子交换膜只允许阳离子钠离子通过,而阴离子氢氧根和氯离子均不能通过,故答案为:Na+;Cl-、OH-
(3)粗盐提纯时加试剂的原则是:氢氧化钠除去镁离子和三价铁离子,碳酸钠一定加在氯化钡之后,这样碳酸钠既可以除去钙离子又可以除去多余的钡离子,盐酸加在最后来除去多余的碳酸根离子和氢氧根离子,故答案为:③②①④;
(4)氯气和热的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、氯酸钠和水,方程式为:3Cl2+6OH-

.

❹ 离子交换膜法制烧碱的具体过程是怎样的请给我讲一讲

电解食盐抄水,中间用阳离子交换膜(只能通过阳离子)隔开
阴极:2H(+)+2e-=H2(气体)
阳极:2Cl-=cl2+2e-
所以总反应为2NaCl+2H2O=2NAOH+CL2+H2
在阴极就能制得纯净的烧碱

❺ 离子交换膜法电解食盐水制氯气和烧碱的工艺原理

使用离子交换膜可以使正,负的离子不能相遇,所以就等于电解食盐水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH为烧碱,H2为氢气,Ci2为氯气)

❻ 工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.下图1是离子交换膜法(允许钠

电解饱和食盐时阳极阴离子Cl - 、OH - 放电,Cl - 的放电能力强于OH -
阳极:2Cl - -2e - ═Cl 2 ↑,
阴极:2H + +2e - ═H 2 ↑;
总反应为:2NaCl+2H 2 O
电解
.
Cl 2 ↑+H 2 ↑+2NaOH,
阴极:氢离子放电,产生氢气.致使氢氧根离子浓度增大,钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室,所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液;
阳极:氯离子放电,产生氯气,致使钠离子浓度升高,通过阳离子交换膜到达阴极室.所以d入口应加入精制饱和食盐水;
要干燥Cl 2 需要用酸性干燥剂浓硫酸或P 2 O 5 等,中性干燥剂无水CaCl 2
故答案为:氯气;a;d;浓硫酸;
(1)①SiCl 4 与H 2 和O 2 反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO 2 ,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可,发生的化学方程式为:SiCl 4 +2H 2 +O 2
高温
.
SiO 2 +4HCl;
②由3SiCl 4 (g)+2H 2 (g)+Si(s)?4SiHCl 3 (g)
起始量(mol)n0
变化量(mol)2xx4x
平衡量(mol)n-2x4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,x=0.1mol,
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol,n=3.0mol,
由2NaCl+2H 2 O
电解
.
Cl 2 ↑+H 2 ↑+2NaOH,
2mol1mol
(2×58.5)g
1mol
=
m(NaCl)
3mol
,m(NaCl)=350g=0.35kg
故答案为:SiCl 4 +2H 2 +O 2
高温
.
SiO 2 +4HCl;0.35;
(2)实验室用锌和稀硫酸制取氢气,该反应是固液混合态且不需要加热,所以不需要酒精灯,氢气不易溶于水且密度小于空气密度,所以可以采用向下排空气法或排水法收集,故选e;
实验室制取氯气是固液混合态且需要加热,所以需要酒精灯,氯气能溶于水且密度大于空气,所以采用向上排空气法收集,故选d;
(3)由NaCl转化为NaClO 3 ,失去电子数为6,H 2 O转化为H 2 ,得到的电子数为2,
设产生的H 2 体积为Vm 3
由得失电子守恒得: 6×
213×1 0 3
116.5
mol=2×
1 0 3 V
22.4
mol ,V=134.4m 3 ,故答案为:134.4.

❼ 离子交换膜的作用

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。

离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜。1950年W.朱达首先合成了离子交换膜。1956年首次成功地用于电渗析脱盐工艺上。

❽ 工业上电解制碱的技术是用离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水.如图为离子交换膜法电解原理示意图:请回

(1)阳离子交换膜只允许阳离子钠离子通过,而阴离子氢氧根和氯离子均不能通过,故答案为:③⑤;
(2)电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极,所以A极为电解槽的阳极,氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl-→2e-+Cl2↑,故答案为:阳;2Cl-→2e-+Cl2↑;
(3)氯气的物质的量=

V
Vm
=
b
22.4
mol;电解水时,生成氢气与氢氧化钠的物质的量之比为1:2,所以生成n(NaOH)=
2b
22.4
mol,原来n(NaOH)=
1000ag×10%
40g/mol
=2.5amol,所以反应后溶液中n(NaOH)=(
2b
22.4
+2.5a)mol,电解后溶液质量=1000ag+
b
22.4
mol×2×23g/mol-
b
22.4
mol×2g/mol=1000ag+
22b
11.2
g,
溶液体积=
(1000a+
22b
11.2
)g
1000dg/L
,则C(NaOH)=
2b
22.4
+2.5a
1000a+
22b
11.2
1000d
mol/L=
1000(28a+b)
11200a+22b
×dmol/L,
故答案为:
1000(28a+b)
11200a+22b
×d;
(4)氯气和热的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、氯酸钠和水,方程式为:3Cl2+6OH-
.

❾ 工业制取氯气为什么用阳离子交换膜,可以用阴离子交换膜吗

不可以。。。【捂脸】
在氯碱工业中,阳离子交换膜能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
若用阴离子交换膜,Cl-和OH-都聚集在阳极,在阳极区的Na+和OH-形成NaOH。NaOH与Cl2反应降低了烧碱纯度。
准确点说,氯碱工业中的离子交换膜只能允许H+,Na+通过,不允许Cl-,OH-通过,这样才能提高电流功率和烧碱纯度。
所以用阳离子交换膜,不能用阴离子交换膜

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