電滲析溶液中電解質(zhì)的分離全過程介紹

電滲析溶液中電解質(zhì)的分離全過程介紹滲析是指用膜把一容積隔成兩部分，膜的一側(cè)是溶液，另一側(cè)是純水，小分子溶質(zhì)透過膜向溶液側(cè)移動的過程;或者膜的兩側(cè)是濃度不同的溶液時(shí)，溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)透過膜擴(kuò)散到濃度低的一側(cè)的過程。但如果僅僅是純水透過膜向溶液側(cè)移動，使溶液變淡或者僅僅是低濃度溶液中的溶劑透過膜進(jìn)入高濃度的溶液，而溶質(zhì)不透過膜，則此過程稱之為滲透。電滲析是指在直流電場的作用下，溶液中帶電離子選擇性地透過離子交換膜的過程，目前電滲析主要應(yīng)用于溶液中電解質(zhì)的分離。以鹽水中NaCl的脫除來闡述電滲析過程原理。在正、負(fù)兩電極之間交替地平行放置陽離子交換膜(簡稱陽膜，以符號C表示)和陰離子交換膜(簡稱陰膜，以A表示)。陽膜常含有帶負(fù)電荷的酸性活性基團(tuán)，能選擇性地使溶液中的陽離子透過，而溶液中的陰離子則因受陽膜上所帶負(fù)電荷基團(tuán)的同性相斥作用不能透過陽膜。陰膜通常含有帶正電荷的堿性活性基團(tuán)，能選擇性地使陰離子透過，而溶液中的陽離子則因陰膜上所帶正電荷基團(tuán)的同性相斥作用不能透過陰膜。陰、陽離子交換膜之間用特別的隔板隔開，組成濃縮和脫鹽兩個系統(tǒng)。電滲析法的特點(diǎn)：1、可以同時(shí)對電解質(zhì)水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用;2、可以用于蔗糖等非電解質(zhì)的提純，以除去其中的電解質(zhì);3、在原理上，電滲析器是一個帶有隔膜的電解池，可以利用電極上的氧化還原效率高。4、在電滲析過程中，也進(jìn)行以下次要過程：①同名離子的遷移，離子交換膜的選擇透過性往往不可能是百分之百的，因此總會有少量的相反離子透過交換膜;②離子的濃差擴(kuò)散，由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著濃度差，總會有少量的離子由濃縮室向淡化室擴(kuò)散遷移，從而降低了滲析效率;③水的滲透，盡管交換膜是不允許溶劑分子透過的，但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差，就會使部分溶劑分子(水)向濃縮室滲透;④水的電滲析，由于離子的水合作用和形成雙電層，在直流電場作用下，水分子也可從淡化室向濃縮室遷移;⑤水的極化電離，有時(shí)由于工作條件不良，會強(qiáng)迫水電離為氫離子和氫氧根離子，它們可透過交換膜進(jìn)入濃縮室;⑥水的壓滲，由于濃縮室和淡化室之間存在流體壓力的差別，迫使水分子由壓力大的一側(cè)向壓力小的一側(cè)滲透。顯然，這些次要過程對電滲析是不利因素，但是它們都可以通過改變操作條件予以避免或控制。電滲析器運(yùn)行的工藝參數(shù)：③清洗操作時(shí)要有安全防護(hù)措施，如帶防護(hù)鏡、手套、鞋和衣等。④固體清洗劑必須充分溶解后，再加其他化學(xué)試劑，進(jìn)行充分混合后才能進(jìn)入反滲透裝置。⑤清洗壓力為0.15～0.3Mpa，清洗時(shí)間為2小時(shí)。⑥清洗過程中密切注意清洗液溫升情況，切忌溫度超過35℃，觀察清洗水箱液位和清洗液的顏色變化，必要時(shí)補(bǔ)充清洗液。⑦清洗結(jié)束后，取殘液進(jìn)行分析，確定污染物種類，為日后清洗提供依據(jù)。5、甲醛或亞硫酸氫鈉封存方法①利用清洗裝置，配制0.5—1%濃度的甲醛或亞硫酸氫鈉水溶液。②將清洗裝置的出口、回流口分別與反滲