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電滲析是一種除鹽技術

更新時間:2021-10-15    點擊次數:2041

電滲析過程是電化學過程和滲析擴散過程的結合;在外加直流電場的驅動下,利用離子交換膜的選擇透過性(即陽離子可以透過陽離子交換膜,陰離子可以透過陰離子交換膜),陰、陽離子分別向陽極和陰極移動。離子遷移過程中,若膜的固定電荷與離子的電荷相反,則離子可以通過;如果它們的電荷相同,則離子被排斥,從而實現溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。

電滲析使用的半滲透膜其實是一種離子交換膜。這種離子交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子交換膜(陽膜)和陰離子交換膜(陰膜)兩種。在電解質水溶液中,陽膜允許陽離子透過而排斥阻擋陰離子,陰膜允許陰離子透過而排斥阻擋陽離子,這就是離子交換膜的選擇透過性。在電滲析過程中,離子交換膜不像離子交換樹脂那樣與水溶液中的某種離子發生交換,而只是對不同電性的離子起到選擇性透過作用,即離子交換膜不需再生。電滲析工藝的電極和膜組成的隔室稱為極室,其中發生的電化學反應與普通的電極反應相同。陽極室內發生氧化反應,陽極水呈酸性,陽極本身容易被腐蝕。陰極室內發生還原反應,陰極水呈堿性,陰極上容易結垢。

電滲析是一種除鹽技術,因為各種不同的水(包括天然水、自來水、工業廢水)中都有一定量的鹽分,而組成這些鹽的陰、陽離子在直流電場的作用下會分別向相反方向的電極移動。如果在一個電滲析器中插入陰、陽離子交換膜各一個,由于離子交換膜具有選擇透過性,即陽離子交換膜只允許陽離子自由通過,陰離子交換膜只允許陰離子以通過,這樣在兩個膜的中間隔室中,鹽的濃度就會因為離子的定向遷移而降低,而靠近電極的兩個隔室則分別為陰、陽離子的濃縮室,然后在中間的淡化室內達到脫鹽的目的。

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