常见的HF 均 相 离 子 交 换 膜.ppt

离子交换膜: 具有离子交换基团的高分子薄膜； 在电场的作用下可以定向迁移，具有选择透过性. 阳离子交换膜:在电场的作用下迁移阳离子 阴离子交换膜:在电场的作用下迁移阴离子 一.离子交换膜的应用 1. 应用领域 冶金、化工、轻工、纺织、食品、生物医药、军工和原子能领域。 2. 技术的应用 膜电解：氯碱化工，有机电合成，湿法冶金，废水处理。 电渗析、压渗析：海水淡化，高纯水，化工反应的分离 电池： 燃料电池 固体催化剂： 有机合成 有机电合成 二. 离子交换膜的结构 1 . 强酸型阳离子交换膜 P ( CH2- CH2 )n SO3H 2 . 强碱型阴离子交换膜 P ( CH2- CH2 )n CH2N+(CH3)3 Cl- 3 . 弱酸型阳离子交换膜 COOH P ( CH2- CH2 )n 4 . 弱碱型阴离子交换膜 P ( CH2- CH2 )n CH2N Hx(CH3)y X x =1,2 y=0,1 三. 离子交换膜的性能的要求 具有耐高温、耐强腐蚀、抗污染、抗强氧化、电化学性能优良、膜电阻小、机械强度好 四 . 应用原理 离子膜在电解中的原理(氯碱化工) Na＋—→ Na+—→ Na+ —→ Na+ —→ Na+ Cl- OH- 阳极反应： 2 Cl- → Cl2 + 2e 阴极反应： 2 H20 + 2 e → H2 + 2 OH- 总反应： 2 NaCl + 2H20 → 2 NaOH + C12 + H2 电渗析脱盐 cm am cm am cm 稀NaCl 浓NaCl A L D L D C H2O 浓NaCl 海水电渗析脱盐工艺示意图 am--- 阴膜 cm--- 阳膜 A --- 阳极室 C --- 阴极室 L --- 浓缩室 D --- 淡化室 Na+ Cl- Cl- 有机合成中的固体催化剂 固体酸催化: 酯化反应，水解反应，环化反应 固体碱催化： 水解反应，相转移催化反应 辐射接枝制备离子膜