有个有关离子膜工作原理的问题

本帖最后由 sunjl1981 于 2013-1-6 22:50 编辑
离子膜为阳离子选择性透过膜，在电解槽中主要允许阳极室的Na+离子透过膜进入阴极室，与OH-结合生成NaOH。由于阳极室的PH值须控制在3-4之间，是酸性的，那么阳极室中大量的H+也会大量进入阴极室吗？对烧碱的量有影响吗？阳极室需不断地加盐酸吗？谢谢指教！:loveliness:
[ 本帖最后由 befarl 于 2007-8-13 17:59 编辑 ]

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由于电解槽的阴极压力大于阳极压力,所以是少量的OH-进入阳极而不是H+进入阴极,加酸不仅提高电流效率,提高氯气纯度,还有一个优点就是H+能反应掉过来的OH-,减少Cl中的含氧量~!

楼上说的很全面，可是阳极室里有钠离子、氢离子，氢离子为什么不和钠离子一样，大量迁入阴极室呢？您说阴极压力大于阳极压力，但大量钠离子进入阴极室了呀？

好像离子膜内的固定离子对钠离子有很强吸引力,对氢离子比较排斥吧

因为离子膜就是存在这个特点的``只如许NA+通过```
这就是为什么膜贵的原因吧，

谢谢楼上的朋友！

我仔细看了无机化工工艺书，书上写“离子膜的化学结构式为
R-SO3-
→H+
+（Na+），
若阳极加酸过量，则离子膜活性基团酸化，会造成永久性损坏”，但在控制盐水质量的内容中写到“离子膜不仅使
Na+离子大量透过，而且也能让钙、镁、铁、钡等离子通过，......所以食盐水要精制”。我分析的是：一种可能和楼上的朋友所说，离子膜不能透过氢离子；另一种原因可能是由于阴极室不断补充水，而NaOH是不断输出的，因此Na+离子需不断透过膜补充到阴极室，由于阴极室的 H+ 离子不需要补充，所以 H+相对Na+离子透过膜的量较少，可以忽略。:loveliness:
[ 本帖最后由 befarl 于 2007-8-15 17:30 编辑 ]

原帖由 befarl 于 2007-8-13 17:44 发表
                                
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离子膜为阳离子选择性透过膜，在电解槽中主要允许阳极室的Na+离子透过膜进入阴极室，与OH-结合生成NaOH。由于阳极室的PH值须控制在3-4之间，是酸性的，那么阳极室中大量的H+也会大量进入阴极室吗？对烧碱的量有 ...
个人认为：1、钠离子和氢离子的移动都是由于电场的作用！
2、阳极室的ph是因为溶解氯气的原因，如果膜不出现泄露的话，这个数值是比较稳定的（因不同厂家电槽不同而有区别）。
3、如果阳极液PH在3~4之间，氢离子的浓度太低不能进入的阴极室（如果加酸过量氢离子浓度升高的话，就会对膜的羧酸层产生致命的损坏），但正常情况下对烧碱的量没有影响。
4、加酸是为了提高氯气纯度,即氢离子能反应掉过来的OH-,减少氯中含氧。同时能提高电流效率。

楼上说得对，氢离子的浓度与氢氧根离子浓度相比，是小得多了。

选择性阳离子膜安装在阴极和阳极之间，盐水在阳极室循环，碱液在阴极室循环的时候电解，
阳极室：2CL-——CL2+e
阴极室：2H2O+2e——H2+2OH-
由于采用的是阳离子膜，所有只有纳离子从阳极室渗透到阴极室，与阴极室的氢氧根形成氢氧化钠，而几乎所有的氢离子形成氢气，从阴极室排出，而不会渗透到阳极室，以氢离子的形式存在，阳极室处于酸性的原因是氯气溶于水，形成弱酸。

有 关离子膜的原理，可以参照：
https://bbs.hcbbs.com/thread-75953-1-2.html