1、一、电渗析的工作原理电渗析是在直流电场作用下,溶液中的带电离子选择性地通过离子交换膜的过程。
2、主要用于溶液中电解质的分离。
(资料图片仅供参考)
3、图7-1是电渗析工作原理示意图。
4、 流程说明:在淡化室中通入含盐水,接上电源,溶液中带正电荷的阳离子,在电场的作用下,向阴极方向移动到阳膜,受到膜上带负电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜,进入右侧的浓缩室。
5、带负电荷的阴离子,向阳极方向移动到阴膜,受到膜上带正电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜,进入左侧的浓缩室。
6、淡化室盐水中的氯化钠被不断除去,得到淡水,氯化钠在浓缩室中浓集。
7、图7-1 电渗析工作原理示意图-2所示的其它迁移过程: 电渗析过程除我们希望的反离子迁移外,还可能发生如图7(1) 同名离子迁移同名离子指与膜的固定活性基所带电荷相同的离子。
8、根据唐南(Donnan)平衡理论,离子交换膜的选择透过性不可能达到100,,再加上膜外溶液浓度过高的影响,在阳膜中也会进入个别阴离子,阴膜中也会进入个别阳离子,从而发生同名离子迁移。
9、 (2) 电解质的浓差扩散也称为渗析,指电解质离子透过膜的现象。
10、由于膜两侧溶液浓度不同,受浓度差的推动作用,电解质由浓水室向淡水室扩散,其扩散速度随两室浓度差的提高而增加。
11、(3) 水的渗透淡水室的水,由于渗透压的作用向浓缩室渗透,渗透量随浓度差的提高而增加。
12、(4) 水的电渗透反离子和同名离子,实际上都是水合离子,由于离子的水合作用,在反离子和同名离子迁移的同时,将携带一定数量的水分子迁移。
13、(5) 压差渗漏溶液透过膜的现象。
14、当膜的两侧存在压差时,溶液由压力大的一侧向压力小的一侧渗漏。
15、因此在操作中,应使膜两侧压力趋向平衡,以减小压差渗漏损失。
16、(6) 水的解离1/2页也称为极化。
17、是指在一定电压作用下,溶液中离子未能及时补充到膜表面时,膜表面——++的水分子解离成H和OH的现象。
18、当中性的水解离成H和OH以后,它们会透过膜发生迁移,从而扰乱浓、淡水流的中性性质。
19、这是电渗析装置的非正常运行方式,应尽力避免。
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