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离子交换树脂离子交换膜化学组成相同,形状不同应用应用树脂上的离子与溶液中离子交换电场作用下对溶液中的离子进行选择性透过离子交换膜基体:苯乙烯-二乙烯基苯共聚物磺酸型阳离子交换膜结构示意图固定基团:SO3-解离离子:Na+选择性通过阳离子不通过阴离子如何制备离子交换膜的基体?用什么方法?DVB二乙烯基苯通过单体苯乙烯、二乙烯基苯的阴离子共聚合或者自由基共聚合。网状聚合物活性阴离子聚合制备嵌段星形共聚物兴趣延伸:同样是苯乙烯、二乙烯基苯单体,采用阴离子聚合制备星形结构的聚合物。季铵型阴离子交换膜化学结构该离子交换膜是阴离子交换膜还是阳离子交换膜?电渗析淡化海水原理离子交换膜的生产方法:(主要针对均相膜和半均相膜)1,含浸法:以聚偏氯乙烯为基膜,浸在苯乙烯、二乙烯基苯单体中聚合,再引入固定基团。2,流延法:聚合物溶解在有机溶剂中,处理后的浆液流延成膜。3,浸胶法:增强用的网布浸渍在聚合物胶浆中之后,挥发掉溶剂成膜。4,刮浆法(主要方法,大型连续):可溶聚合物溶解或分散在单体和交联剂中,调制成糊状,刮涂在增强网布上,聚合得基膜,再通过化学反应引入离子交换基团。电渗析膜在其他方面的应用:1.环境保护:放射性污染饮用水的净化,电镀废水的处理2.产品纯化:海带中提取甘露醇,果汁中提取柠檬酸,从牛奶中脱除过量的无机盐,无盐酱油的生产等电解食盐2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2171、隔膜法(又叫石墨阳极法)使用历史久,目前仍在广泛使用。能耗大,阳极石墨损耗快,一般只能使用6-8个月,并且阳极产生的石墨碎屑严重影响石棉隔膜的使用寿命,石棉隔膜寿命只有7-8个月。2、金属阳极法六十年代发展起来的技术,使用带有金属氧化物涂层的金属阳极代替石墨阳极,被誉为氯碱工业的一大革命。特点是对电解液的分解电压低,因此,显著降耗。耐腐蚀性好,具有较高的催化活性。金属阳极的使用寿命长,可达十年、二十年,甚至更长时间。与前法相比,可使隔膜的寿命延长一倍左右。但是,金属阳极法会导致副产品Cl2中含氧量增加。以上两法电解槽中产生的氯气、氢气含有大量的水分,不能直接使用,需要经过冷却、干燥和洗涤,然后加压输送给用户。电解槽出来的烧碱含NaOH只有10℅—11℅,并含有大量食盐,还需要经过蒸发并将盐分从碱液中分离。3、水银法优点:生产的碱液浓度大,纯度高,可以直接利用。缺点:槽电压高,浪费能源,电解槽及汞的价格高,水银(即汞,易挥发,有剧毒)对环境有严重的污染。传统的氯碱工业生产方法18是氯碱工业生产的第三代工艺,也是目前氯碱工业的先进技术。离子交换膜法是用阳离子交换膜隔离了阳极和阴极,对离子的隔离效果好,电流效率高。前面的三种生产工艺都是采用石棉隔离阳极和阴极,隔离效果差。本法生产所得碱液中食盐含量极微,因而能制得高质量的烧碱。是一项值得推广的烧碱生产技术。离子交换膜法19为什么这么完美?我有传说中的离子交换膜……离子膜法的优点总投资省出槽NaOH浓度高,质量好氯气纯度高含氢、氧量低能耗低污染少优质的离子交换膜应具有以下特性:1.离子迁移数高,即离子选择透过性好;2.膜电阻低;3.机械强度大,尺寸稳定性好;4.化学性能稳定,抗污染性能好;5.因自由扩散引起的盐类及水的迁移小;6.容易保养和使用,成本低。
本文标题:离子交换膜.
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