離子交換膜

離子交換膜

離子交換膜,是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在套用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜,1950年W.朱達首先合成了離子交換膜,1956年首次成功地用於電滲析脫鹽工藝上。

基本信息

類型

離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜聚電解質複合物膜五種類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同,但為膜的形式。

製備

離子交換膜離子交換膜
離子交換膜分均相膜和非均相膜兩類,它們可以採用高分子的加工成型方法製造。
①均相膜,先用高分子材料如丁苯橡膠纖維素衍生物聚四氟乙烯聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等製成膜,然後引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在膜內聚合成高分子,再通過化學反應,引入所需的功能基團。均相膜也可以通過單體如甲醛、苯酚、苯酚磺酸等直接聚合得到。
②非均相膜,用粒度為200~400目的離子交換樹脂和尋常成膜性高分子材料,如聚乙烯聚氯乙烯聚乙烯醇氟橡膠等充分混合後加工成膜。
無論是均相膜還是非均相膜,在空氣中都會失水乾燥而變脆或破裂,故必須保存在水中。

性質

離子交換膜離子交換膜
均相膜的電化學性能較為優良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優,由於疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。
離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。陽離子在陽膜中透過性次序為:Li+ >Na+ >NH4+ >K+ >Rb+ >Cs+ >Ag+ > ,Tl+ >UO卂>Mg2+ >Zn2+ >Co2+ >Cd2+ > ,Ni2+ >Ca2+ >Sr2+ >Pb2+ >Ba2+。 陰離子在陰膜中透過性次序為:F- >CH3COO- >HCOO- >Cl- >SCN- >Br- > ,CrO娸>NO婣>I- >(COO)(草酸根)>SO娸
膜電阻是與離子在膜中的淌度有關的一個數值,根據不同測定和計算方法可分成體積電阻和表面電阻。
水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水量。實用上水滲透率是膜的一個性能,其值愈大,在電滲析時水損失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠低於親水性高分子材料膜

套用

離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置的淡化程度可達一次蒸餾水純度。也可套用於甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離胺基酸等。此外,在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的製備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中,也都採用離子交換膜。離子交換膜在膜技術領域中占有重要的地位,它對仿生膜研究也將起重要作用。

海洋學相關知識(七)

赤道輻合帶
礁坪
赤道流
資源增殖
貧營養水
質量轉移
質量收支
質量平衡
貝類學
礁前
調查船
規則波
生物粘著
西邊界流
西加毒魚類
褐粘土
裙板
磁蟹幼體
裂流水道
裂流
磁條帶
表觀耗氧量
磁場平靜帶
表層水
表層取樣器
補充群體
補充型捕撈過度
碳酸鹽極限深度
碳酸鹽旋迴
蝌蚪幼體
生物碎屑
疣足幼體
碳同化作用
藻類化學
藻礁
藻株
蘊藏量
蒸汽槍
生物相
營養缺陷生物
界面通量
界面交換過程
電磁海流計
苔蘚蟲幼體
碎波
船行波
船用分光光度計
電磁振盪震源
生物界面
航空遙感觀測
自返式沉積物取芯器
自生沉積
生物清除
自體抑制物質
腺介幼體
腐生浮游生物
矽質軟泥
硅藻軟泥
能流
育幼場
甲板裝置
聚爆式震源
破壞機率
耐冷細菌
翼足類軟泥
羽角
羽腕幼體
羽狀移動
破壞性板塊邊界
生物沉積
石面生物
石蛤毒素
石內生物
短輕涌
羅蒙諾索夫海流
短狂涌
短峰波
缺氧海盆
缺氧水
缺氧事件
絕對鹽度
短中涌
細菌膜
細菌黏膜
細結構
瞬間死亡率
瞬變示蹤劑
真光層
直立式防波堤
系泊設施
系泊力
糠蝦期幼體
粘性卵
生長效率
鹽躍層
鹽誤
箱式取樣器
管狀構件
管棲動物
管柱
等鹽線
鹽舌
等深流沉積
等深流
等效風時
等效風區
突堤
穴居生物
穩定同位素期
穩定同位素地層學
稚期
稀釋旋迴
稀有種
移動式平台
種群過密
生長型捕撈過度
生物測試
生物污著
離散邊界
生物輸入
鹽度校正
神經毒素
示蹤劑
礁頂
生物轉移
脫鎂葉綠素
箱式模型
群樁
疲勞斷裂
被動大陸邊緣
鹽侵
補償深度
腐殖化
碰撞帶
貝尼奧夫帶
鹽度計
耳狀幼體
礁灘
破裂帶
群聚
碎冰
藻類學
群體生態學
種群生態學
網采浮游生物
甲殼動物學
縱盪
船塢
鹼度
赤道潛流
鹽生生物
裂谷系
肥力
群落生態學
粉砂
電火花震源
落潮
羅斯貝波
終生浮游生物
縱搖
碎波帶
生物量
西風漂流
表層流
補償流
蜃景
蟲黃藻
營養級
生物降解
菌株
船閘
航道
自養生物
群落
蓋奧特
生物海洋學
索餌洄游
粘土
鹽指
種群動態
生物測定
離子交換膜
禁漁期
磷循環
疏浚工程
碳循環
碟狀幼體
電滲析
硫循環
營養
群島
硼酸
碼頭
鹽沼
鹽度
紅樹林海岸
等溫線
種群
碳酸
生物污染

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們