㈠ 离子交换膜法电解食盐水具体原理 谢谢
一、离子交换膜法电解食盐水的原理
1. 电解槽的组成
离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框架和导电铜棒等部分构成。每个电解槽由多个单元槽串联或并联而成。阳极采用金属钛网，表面涂有钛、钌等氧化物涂层，以延长电极使用寿命和提高电解效率。阴极由碳钢网制成，并涂有镍涂层。离子交换膜将电解槽分为阴极室和阳极室，这种设计旨在防止阳极产物Cl2与阴极产物H2混合，避免潜在的爆炸危险，并防止Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响烧碱的纯度。
2. 电解制碱的生产流程
在离子交换膜法电解制碱的过程中，精制的饱和食盐水被送入阳极室，而纯水（加入适量NaOH溶液）被加入阴极室。通电后，水在阴极表面放电生成氢气，而钠离子穿过离子膜从阳极室移动到阴极室，使阴极室内的溶液中出现NaOH。同时，氯离子在阳极表面放电生成氯气。电解后的淡盐水从阳极室流出，通过添加食盐提高浓度后可循环使用。阴极室中使用纯水而非NaCl溶液，是因为阴极反应为2H++2e－=H2↑，而钠离子可以透过离子膜在阴极室生成NaOH。在电解开始时，为提高溶液的导电性，同时不引入新杂质，阴极室中通常会加入一定量的NaOH溶液。
3. 氯碱工业的原料
氯碱工业的主要原料是饱和食盐水。但由于粗盐水含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，不能直接用于电解，因此需要进行提纯精制。
㈡ 离子膜电解槽的流程是怎样的
1、离子交换膜法制烧碱的原理
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。
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。
㈢ 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