電滲析技術(shù)介紹
什么叫滲析?什么叫電滲析?
滲析是屬于一種自然發(fā)生的物理現(xiàn)象。如將兩種不同含鹽量的水，用一張滲透膜隔開(kāi)，就會(huì)發(fā)生含鹽量大的水的電介質(zhì)離子穿過(guò)膜向含鹽量小的水中擴(kuò)散，這個(gè)現(xiàn)象就是滲析。這種滲析是由于含鹽量濃度不同而引起的，稱(chēng)為濃差滲析。滲析過(guò)程與濃度差的大小有關(guān)，濃差越大，滲析的過(guò)程越快，否則就越慢。因?yàn)槭且詽獠钭鳛橥苿?dòng)力的，因此，擴(kuò)散速度始終是比較慢的。如果要加快這個(gè)速度，就可以在膜的兩邊施加一直流電場(chǎng)。電解質(zhì)離子在電場(chǎng)的作用下；會(huì)迅速地通過(guò)膜，進(jìn)行遷移過(guò)程，這就稱(chēng)為電滲析。滲析膜是用高分子材料制成的一種薄膜，上面有離子交換活性基團(tuán)。膜內(nèi)含有酸性活性基團(tuán)的稱(chēng)為陽(yáng)膜；如有堿性活性基團(tuán)的稱(chēng)明膜。從膜的結(jié)構(gòu)上分，又可分為異相膜、均相膜、半均相膜三種。
電滲析的除鹽原理是什么?
電滲析的除鹽原理如圖所示。
在用電滲析進(jìn)行除鹽處理時(shí)，先將電滲析器兩端的電極接上直流電，水溶液就發(fā)生導(dǎo)電現(xiàn)象，水中的鹽類(lèi)離子在電場(chǎng)的作用下，各自向一定方向移動(dòng)。陽(yáng)離子向負(fù)極，陰離子向正極運(yùn)動(dòng)i在電滲析器內(nèi)設(shè)置多組交替排列的陰、陽(yáng)離子交換膜，此膜在電場(chǎng)作用下顯示電性，陽(yáng)膜顯示負(fù)電場(chǎng)，排斥水中陰離子而吸附陽(yáng)離子，在外電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)離子穿過(guò)陽(yáng)膜向負(fù)極方向運(yùn)動(dòng)；陰膜顯示正電性，排斥水中的陽(yáng)離子，而吸附了陰離子，在外電場(chǎng)的作用下，陰離子穿過(guò)陰膜而向正極方向運(yùn)動(dòng)。這樣，就形成了去除水中離子的淡水室和離子濃縮的濃水室，將濃水排放，淡水即為除鹽水。這一過(guò)程為電滲析除鹽原理。
電滲析的除鹽處理過(guò)程如何?
電滲析除鹽處理發(fā)生七個(gè)物理化學(xué)過(guò)程，情況如下：
(1)反離子遷移過(guò)程 ’
陽(yáng)膜上的固定基團(tuán)帶負(fù)電荷，陰膜上的固定基團(tuán)帶正電荷。與固定基團(tuán)所帶電荷相反的離子穿過(guò)膜的現(xiàn)象稱(chēng)為反離子遷移。如在電滲析器中，淡室中的陽(yáng)離子穿過(guò)陽(yáng)膜，陰離子穿過(guò)陰膜進(jìn)入濃室就是反離子遷移過(guò)程，這也是電滲析的除鹽過(guò)程。
（2)同性離子遷移過(guò)程
與膜上固定基團(tuán)臺(tái)相同電荷的離子，穿過(guò)膜的現(xiàn)象稱(chēng)為同性離子遷移。由于交換膜的選擇透過(guò)性不可能達(dá)到100％。因此，也存在著濃室中的陰離子會(huì)少量穿過(guò)陽(yáng)膜，或陽(yáng)離子穿過(guò)陰膜而進(jìn)入淡室，數(shù)量雖少，但降低了除鹽效率。
（3）電角質(zhì)的濃差擴(kuò)散過(guò)程
這是由于濃水室與淡水室的濃度差而引起的。其結(jié)果是由濃室的離子向淡室擴(kuò)散。從而淡室的含鹽量增加，降低了降低了除鹽效率。
（4）壓差滲透過(guò)程
由于濃、淡室的壓力不同，由壓力高的向壓力低側(cè)進(jìn)行離子滲稼，因此，如果濃室的壓力過(guò)高也會(huì)降低除鹽效率。
(5)水的滲透過(guò)程
由于淡室中水的壓力比濃室要大，因，會(huì)向濃室滲水，使產(chǎn)水量降低。
（6）水的電滲透過(guò)程
由于水中離子是以水合離子的形式存在，因引伴隨時(shí)頭著離子的遷移，故有水的電滲透發(fā)生，使淡水產(chǎn)量降低。
（7）在運(yùn)行時(shí)，由于操作不良而造成極化現(xiàn)象，使淡水室大量的水電離，在直流電場(chǎng)的作用下，水電離產(chǎn)生的H+穿過(guò)陽(yáng)膜，OH-穿過(guò)陰膜進(jìn)入濃水室，在那里與Ca2+、Mg2+生成沉淀，也稱(chēng)為極化沉淀故此，不僅電耗增加，而且還會(huì)造成沉淀等后果。
由于淡室中水的壓力比濃室要大，因此，會(huì)向濃室滲水，使產(chǎn)水量降低。
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