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双极膜制酸碱主要由三个部分复合而成,它们是?

时间:2020-11-27 点击次数:344
  双极膜制酸碱是一种新型的离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层(N型膜)、界面亲水层(催化层)和阴离子交换层(P型膜)复合而成。该膜的特点是在直流电场的作用下,催化层间的H2O解离成H和OH-并分别通过阴膜和阳膜,作为H和OH-离子源。利用这一特点,将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统,能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。
 
  双极膜制酸碱的特点:
 
  1、在低电压下将水分裂为酸(H+)和碱(OH-)。
 
  2、因没有电极反应,不会产生氧化还原反应。
 
  3、采用单一工序从无机盐、有机酸盐生成酸和碱。
 
  4、可调节溶液的PH值。
 
  5、与电解法不同,由于每个槽不需要电极,因此所产生的气体很少。
 
  6、可以减少废液量。
 
  6、由于无需再生工序,因此可以长期连续运行。
 
  双极膜制酸碱是一种新型的离子交换膜,通常由3个部分即阴离子选择性层(AEL)、阳离子选择性层(CEL)和中间界面层(催化层)复合而成。
 
  不同于传统离子交换膜的分离特性,当双极膜两端施加反向电压时,阴阳离子交换层中的离子将分别通过阴、阳层向主体溶液迁移,由于固定电荷基团的静电排斥,溶液中同离子渗透进入离子交换层被阻止。于是BPM中间界面层出现了一个狭窄区域,该区域产生的电场强度高达108V/m。
 
  此时,水分子快速解离生成H+和OH–,迁移到主体溶液之中,消耗的水分子通过扩散作用由膜外溶液向中间界面层补充,水解离的速率为常规水解离速率的5×107倍。
 
  目前对水解离的机理还没有一致的共识,用于描述水解离的模型主要有第二效应模型、化学反应模型以及中间层模型,其中以第二效应模型和化学反应模型应用较为广泛。

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