(2)离子交换膜
离子交换膜是电渗析装置的重要组成部分,它对离子的选择透过机理和离子在膜中的迁移可以通过以下三种作用加以说明。
(1)孔隙作用:贯穿膜体内部的是弯曲的通道,这些孔隙可以将大小不同的分子加以分离。孔隙作用的强弱主要取决于孔隙度的大小和均匀程度。
(2)静电作用:由于膜体内分布着带电荷的固定离子交换基团,因此在膜内构成了强烈的电场。阳膜为负电场,阴膜为正电场。依据静电效应,阳膜只能选择吸附阳离子,而阴膜只能选择吸附阴离子。
(3)扩散作用:离子透过膜的过程可以分为选择吸附、交换解吸和传递转移三个阶段。膜对溶解离子所具有的传递迁移能力称为扩散作用,依赖于膜内活性离子交换基团和孔隙的存在。
以上三方面是膜本身的作用,外加电场则是实现离子交换膜选择透过性必不可少的条件。从理论方面探讨,它的选择透过性可以通过Donnan平衡理论加以解释。实质上,电渗析脱盐或浓缩过程得以实现,就是借助于电解质离子在膜相迁移数与溶液相中迁移数的差。同时,在电渗析过程中,还会因为在膜两侧存在浓度差和压力差而发生电解质离子的扩散和反渗透等过程。因此,实际电渗析过程中存在多种作用力下的多种物流流动。
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