电渗析法淡化与除盐.pptx

电渗析法淡化与除盐

渗透——膜能使溶剂(水)透过得现象称为渗透。

渗析——膜能使溶质透过得现象称为渗析。

一、离子交换膜及其作用机理:

(一)离子交换膜:

分类:阳膜:用阳离子交换树

脂制成,只准阳离子

按选择透过性分:通过。

阴膜:用阴离子交换树

脂制成,只准阴离子

通过。

异相膜:用粘合剂(或膜材料)

与树脂粘合成膜并加

入衬网面制成,两相

按结构分类:不均匀。

特点:价低,机械强度好,

适水性大,但膜电阻大,

耐热性差。

均相膜:树脂与成膜材料均匀。

特点:与异相膜相反。

半均相膜:

普通膜:

按抗腐蚀分类:

抗氯膜:

1、选择透过率:离子在溶液中与在交换膜中迁移数量不相同,在理想情况下,在膜中迁移比例应等于1,但实际上达不到1。

阳膜对阳离子得选择透过率(P+):

公式:通电时阳离子所迁移得电量(实测电量)与所有离子迁移总电量(理论量)之比值。

t+——阳离子在溶液中得迁移数。

——阳离子在膜内得迁移数(理想膜,应为1)

分子为:实际膜条件下,阳离子在阳膜内与在溶液中得迁移数之差。

分母为:理想条件下阳离子在阳膜内与在溶液中得迁移数之差。

P+越大,越接近1,膜性能越好。

2、膜电阻:电阻率×膜厚,单位:Ω·cm2(测定)

(二)离子交换膜得作用机理:

膜得主要性能:离子得选择透过性,作用机理为道南(唐南Donnan)平衡理论。

Z离子不可透过膜,Na+;Cl－可自由透过膜。

NaZ膜NaCl(1)膜(2)

→

初始平衡状态

当体系处平衡时,膜两侧得Na+和Cl-浓度得乘积,即扩散速率必须相等:

1室2室

Z-(C1)

Na+(C1)

Cl-(C2)

Na+(C2)

Z-(C1)

Na(C1+x)

Cl-(x)

Cl-(C2-x)

Na+(C2-x)

据电中性法则:

则:

将浓度代入:

平衡态膜两侧[Cl-]比值:

当1室Na+Z-浓度非常大时,x→0,2室中得Cl-几乎不能透过膜来。

我们把交换膜得溶液界面看成半透膜,固定于离子交换膜得活动基团(如树脂上得-SO4--…)相当于Z-可交换离子为Na+,当膜含有相当多得活性基团时,溶液中得Cl-几乎不进入膜内,也即膜对离子具有选择透过性。

若增大C2,进入膜得Cl-也随着增加,→膜得选择透过性相应降低。

阴离子交换膜得原理也相同。

大家学习辛苦了，还是要坚持

继续保持安静

二、电渗析原理及过程

(一)原理:在电场力得作用下,使阴、阳离子作相反得一