氯鹼工業離子膜是什麼專業研究的

Ⅰ 為什麼氯鹼工業中用陽離子交換膜 不用陰離子 不用交換膜不行

氯鹼工業是為了得到NaOH溶液、Cl2、H2

總反應方程式為：2NaCl+2H20=電解=2NaOH+Cl2↑+H2↑

陽極反應：2Cl- - 2e- ==Cl2↑ ，是Cl-失電子被氧化成Cl2

陰極反應：2H2O + 2e- ==2OH- + H2↑ ，是水得電子被還原成H2

由於陰極區氫氧根較多，為了得到NaOH所以採用的不是陰膜而是陽膜，讓陽極區的Na+通過而平衡電荷，起到鹽橋的作用；同時可以隔開陽極和陰極，防止產物混合，如H2和Cl2混合會爆炸，Cl2和NaOH混合會使NaOH不純。

1| 氯離子的來源及危害
Cl-可與Na+、Ca2+、Mg2+、K+等的離子形成氯化物。地表水中氯化物的來源有自然源和人為源兩類。自然源主要有兩種：一是水源流過含氯化物地層，導致食鹽礦床和其他含氯沉積物溶解於水；二是接近海洋的河流或江水受到潮水和海水吹來的風的影響，導致水中氯化物含量增加。人為源主要有采礦、石油化工、食品、冶金、製革（鞣革）、化學制葯、造紙、紡織、油漆、顏料和機械製造等行業所排放的工業廢水以及人類生活所產生的生活污水，其中工業排放是最主要來源。

工業廢水中氯化物含量較高，如泡菜行業腌漬廢水氯離子濃度可達1153000mg/L，如不加控制直接排入水體，將嚴重危害水環境、破壞水平衡，影響水質，對漁業生產、農業灌溉、淡水資源造成影響，嚴重時甚至會污染地下水和引用水源。比如，水中氯化物含量過高時，會腐蝕金屬管道和構築物、妨礙植物生長、影響土壤銅的活性、引起土壤鹽鹼化（特別是四川地區）、使人類及生物中毒。當水中陽離子為鎂，氯化物濃度為100mg/L 時，即可使人致毒。

Ⅱ 氯鹼工藝：石棉膜槽法、汞槽法、離子膜電解槽法，三者的工藝原理、操作過程，比較相互的優缺點

1、離子交換膜法制燒鹼的原理
離子交換膜電解槽的構成
離子交換膜電解槽：主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成；每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。陽極用金屬鈦網製成，為了延長電極使用壽命和提高電解效率，陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層；陰極由碳鋼網製成，上面塗有鎳塗層；離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。
電極均為網狀，可增大反應接觸面積，陽極表面的特殊處理是考慮陽極產物Cl2的強腐蝕性。
離子交換膜法制燒鹼名稱的由來，主要是因為使用的陽離子交換膜，該膜有特殊的選擇透過性，只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過，即只允許H＋、Na+通過，而Cl－、OH－和兩極產物H2和Cl2無法通過，因而起到了防止陽極產物Cl2和陰極產物H2相混合而可能導致爆炸的危險，還起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。
2．離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程
如圖，精製的飽和食鹽水進入陽極室；純水（加入一定量的NaOH溶液）加入陰極室，通電後H2O在陰極表面放電生成H2，Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室，此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH；Cl－則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水則從陽極室導出，經添加食鹽增加濃度後可循環利用。
陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e－=H2↑；而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液，但在電解開始時，為增強溶液導電性，同時又不引入新雜質，陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。
氯鹼工業的主要原料：飽和食鹽水，但由於粗鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質，遠不能達到電解要求，因此必須經過提純精製。

Ⅲ 氯鹼工業中陽離子交換膜的作用是什麼

陽離子交換膜是對陽離子有選擇作用的膜，通常是磺酸型的，帶有固定基團和可解離的離子，如鈉型磺酸型固定基團是磺酸根，解離離子是鈉離子。

陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質，由於陽膜帶負電荷，雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中，但在膜外通電通過電場作用，帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜，而陰離子因為同性排斥而不能通過，所以具有選擇透過性。

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性質

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（這是什麼？）>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)卆(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。

參考資料來源：網路-陽離子交換膜

參考資料來源：網路-離子交換膜

Ⅳ 氯鹼工業是什麼干什麼用

氯鹼工業指的是工業上用電解飽和氯化鈉溶液的方法來製取氫氧化鈉（NaOH）、氯氣（Cl）和氫氣（H），並以它們為原料生產一系列化工產品，稱為氯鹼工業。

氯鹼工業是最基本的化學工業之一，它的產品除應用於化學工業本身外，還廣泛應用於輕工業、紡織工業、冶金工業、石油化學工業以及公用事業。

中國的氯鹼工業主要採用隔膜法和離子膜交換法兩種生產工藝。氯鹼工業的主要產品包括燒鹼、聚氯乙烯（PVC）、氯氣、氫氣等。氯鹼產品主要用於製造有機化學品、造紙、肥皂、玻璃、化纖、塑料等領域。

近年來，中國氯鹼工業迅速發展，原有氯鹼企業紛紛擴大了生產能力，一些新的企業也相繼投產，產能快速提升，氯鹼工業呈現出加速向規模化，高技術含量方面發展的態勢。中國氯鹼工業在產能迅速提升的同時，技術也獲得了長足發展，規模化裝置增多，裝置技術水平提高，中國氯鹼工業呈規模化、高技術化發展態勢。

Ⅳ 氯鹼工業中離子交換膜的作用是什麼

離子交換膜具有選擇透過性。它只讓Na
+
帶著少量水分子透過，其它離子難以透過。電解時從電解槽的下部往陽極室注入經過嚴格精製的
NaCl溶液，往陰極室注入水。在陽極室中Cl
-
放電，生成
C1
2
，從電解槽頂部放出，同時
Na
+
帶著少量水分子透過陽離子交換膜流向陰極室。在陰極室中
H
+
放電，生成
H
2
，也從電解槽頂部放出。但是剩餘的
OH
-
由於受陽離子交換膜的阻隔，不能移向陽極室，這樣就在陰極室里逐漸富集，形成了
NaOH溶液。隨著電解的進行，不斷往陽極室里注入精製食鹽水，以補充NaCl的消耗；不斷往陰極室里注入水，以補充水的消耗和調節產品NaOH的濃度。所得的鹼液從陰極室上部導出。因為陽離子交換膜能阻止Cl
-
通過，所以陰極室生成的
NaOH溶液中含NaCl雜質很少。用這種方法製得的產品比用隔膜法電解生產的產品濃度大，純度高，而且能耗也低，所以它是目前最先進的生產氯鹼的工藝。

Ⅵ 氯鹼離子膜的簡介

氯鹼離子膜，既全氟離子膜，是交換膜燃料電池和氯鹼工業中最核心的技術材料。但用於交換膜燃料電池和氯鹼工業的氯鹼離子膜不是同一種。
氯鹼離子膜是一種特殊的陽離子選擇性透過膜，主要應用於氯鹼工業。在2010年6月30日前，全世界只有美國杜邦和日本旭化成等極少數公司擁有此項技術，並對其他國家進行技術封鎖，在世界形成壟斷,價格昂貴,每平方米進口價近萬元。
在歷經8年科研攻關，於 2010年6月30日，山東東岳集團100%國產化的全氟離子膜，在萬噸級氯鹼裝置上一次通電成功，打破了美國、日本長期對該項技術的壟斷。標志著我國成為全球第三個擁有氯鹼離子膜核心技術和生產能力的國家；而同時，我國自主研發的交換膜燃料電池用氯鹼離子膜也在東岳集團問世，是我國成為第二個可以自主研發生產交換膜燃料電池用氯鹼離子膜的國家。