淺談雙極膜電滲析的應(yīng)用領(lǐng)域

【資料簡(jiǎn)介】

　　雙極膜電滲析是一種基于電化學(xué)傳質(zhì)原理的分離與濃縮技術(shù)，它是將待處理的溶液置于雙極膜中間一側(cè)，外加電壓產(chǎn)生離子遷移和電化學(xué)反應(yīng)，使符號(hào)相反的離子分別在膜兩側(cè)聚集，從而達(dá)到分離和濃縮的效果。
 

　　具體來(lái)說(shuō)，雙極膜由陽(yáng)離子膜和陰離子膜構(gòu)成，中間夾層為交替放置的陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。當(dāng)外加電壓時(shí)，陰極側(cè)會(huì)出現(xiàn)氫離子的還原反應(yīng)(H+)，而在陽(yáng)極側(cè)則會(huì)出現(xiàn)氫離子的氧化反應(yīng)(OH-)。由于膜的特殊結(jié)構(gòu)，H+離子只能通過(guò)陰離子膜傳導(dǎo)，而OH-離子則只能通過(guò)陽(yáng)離子膜傳導(dǎo)，兩者在中間夾層處相遇，發(fā)生反應(yīng)生成水(H+ + OH- -> H2O)并形成滯留在交換樹(shù)脂內(nèi)的物質(zhì)。這個(gè)過(guò)程類似于自然界中的滲透過(guò)程，但是由于雙極膜電化學(xué)的特殊控制和作用方式，它可以實(shí)現(xiàn)一系列高效可控的反應(yīng)。
 

　　雙極膜電滲析是指，通過(guò)向由雙極膜與陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜組合而成的三室雙極膜電滲析槽中供給無(wú)機(jī)鹽(例如Na2SO4)， 陰離子(SO42-)透過(guò)陰離子交換膜，與雙極膜自身分解出的H離子(H+)結(jié)合生成酸(H2SO4)。而陽(yáng)離子(Na+)則透過(guò)陽(yáng)離子交換膜，與雙極膜自身分解的OH離子(OH-)結(jié)合生成堿(NaOH)進(jìn)行中和的逆反應(yīng))的一種技術(shù)。
 

　　雙極膜電滲析的應(yīng)用領(lǐng)域
 

　　1. 化工領(lǐng)域
 

　　在化工生產(chǎn)中，雙極膜電滲析技術(shù)被廣泛應(yīng)用于配位化合物、有機(jī)酸、有機(jī)物的分離和濃縮，減少了化工反應(yīng)中產(chǎn)生廢液的量，提高了產(chǎn)品的純度。
 

　　2. 環(huán)保領(lǐng)域
 

　　雙極膜電滲析技術(shù)也可以用于污水中重金屬的去除和廢水的濃縮，通過(guò)電場(chǎng)作用實(shí)現(xiàn)水中離子的分離和濃縮，并可以減少?gòu)U水的排放量，達(dá)到環(huán)保的目的。
 

　　3. 其他領(lǐng)域
 

　　除了化工和環(huán)保領(lǐng)域，雙極膜電滲析技術(shù)還可以應(yīng)用在生物醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域中，例如生物分離、純化等方面。