A. 離子交換膜與反滲透膜的區別,它們各自的機理是什麼
反滲透膜是在壓力的作用下,將溶劑和溶質分離的一種方法,該方法類似於過濾
由於反滲透膜孔專徑只有0.1納米,所以一屬般只有水分子才能通過
離子交換膜分陰膜和陽膜,是在電壓的作用下,分別將水裡的陰陽離子聚集在膜上,通過電化學反應,最後通過濃水室排出
總之,反滲透膜是純物理方式處理水,而離子交換膜則是通過電化學方法處理
B. 離子交換膜的原理為什麼只有陰離子或者陽離子才能通過
離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料.在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換.按交換基團性質的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類.
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換.例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結構式可簡單表示為R—SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為
2R—SO3H＋Ca2＋ （R—SO3）2Ca＋2H+
這也是硬水軟化的原理.
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團.它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-
由於離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌,可恢復到原狀態而重復使用,這一過程稱為再生.陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進行再生.
離子交換樹脂的用途很廣,主要用於分離和提純.例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等.
C. 離子交換膜的原理
離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂，其結構式可簡單表示為R—SO3H，式中R代表樹脂母體，其交換原理為
2R—SO3H＋Ca2＋ （R—SO3）2Ca＋2H+
這也是硬水軟化的原理。
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團。它們在水中能生成OH-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為
R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-
由於離子交換作用是可逆的，因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌，可恢復到原狀態而重復使用，這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進行再生。
離子交換樹脂的用途很廣，主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。
D. 工業上電解制鹼的技術是用陽離子交換膜法，主要原料是飽和食鹽水．圖為陽離子交換膜法電解原理示意圖：請
（1）根據圖知，A為電解槽陽極，B為陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧根離子，鹼性條件下，鐵發生吸氧腐蝕，故答案為：陽；吸氧腐蝕；
（2）陽離子交換膜只能允許陽離子通過，故選③⑤；
（3）A．電解時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣同時電極附近生成氫氧根離子，氫氧根離子通過陰離子交換膜移向陽極，氯氣和氫氧根離子反應生成氯酸根離子，電解結束時，溶液呈電中性，則右側溶液中含有ClO3-，故A正確；
B．電解時，陰極上氫離子放電，陽極上氯離子放電生成氯酸根離子，電池反應式為NaCl+3H2O
| 通電 | .
E. 雙極隔膜原理
雙極膜是一種新型離子交換膜，原理是：其膜主體可以分為陰離子交換層、陽離子交換層和中間界面層，水解離催化劑被夾在中間的離子交換聚合物中。
研究表明利用一種雙極膜電解器來定量研究多種金屬和金屬氧化物納米顆粒的水解離動力學。在界面使用催化劑雙層在酸性的CEL表面和鹼性的AEL表面分別引入合適的水解離催化劑納米顆粒，實現了具有創記錄性能的雙極膜，水解離過電位低於10 mV（20 mA•cm-2），純水雙極膜電解器在500 mA•cm-2電流密度下工作的電解電壓僅為~2.2 V。
雙擊隔膜主體可以分為陰離子交流層（anion-exchange layer，AEL）、陽離子交流層（cation-exchange layer，CEL）和中心界面層，水解離催化劑被夾在中心的離子交流聚合物中。與傳統陰陽離子交流膜差別，雙極膜可以大幅度降低內部電阻，同時水解離產物H+和OH-可在電場力的作用下快速遷移到兩側溶液中，為膜兩側的半反映（好比OER/HER）提供各自理想的pH條件。
金屬納米顆粒的水解離活性與鹼性析氫反映活性相關。而且，水解離催化劑層在雙極膜界面的確切位置會極大地影響催化劑的活性。
於是，他們在界面使用催化劑雙層——在酸性的CEL外面和鹼性的AEL外面劃分引入合適的水解離催化劑納米顆粒，實現了具有創記錄性能的雙極膜。
F. 離子交換膜的原理，它有分類嗎還是什麼樣的離子都可通過
選擇性離子交換膜（簡稱離子交換膜）的是用離子交換樹脂製成的；也稱電滲析膜。它有陰、陽離子交換膜之分。陰離子只能通過陰離子交換膜，陽。。。。。
G. 電滲析的原理
萊特、萊德、電滲析法是利用電場的作用，強行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而製得淡水的一種方法。一般情況下水中離子都可以自由通過交換膜，除非人工合成的大分子離子。電滲析與電解不同之處在於：電滲析的電壓雖高，電流並不大，維持不了連續的氧化還原反應所需;電解卻正好相反。電滲析廣泛應用於化工、輕工、冶金、造紙、海水淡化、環境保護等領域。
電滲析法(electrodialysis【ED】)是利用離子交換膜進行海水淡化的方法。離子交換膜是一種功能性膜，分為陰離子交換膜和陽離子交換膜，【簡稱陰膜和陽膜】。陽膜只允許陽離子通過陰膜只允許陰離子通過，這就是離子交換膜的選擇透過性。在外加電場的的作用下，水溶液中的陰，陽離子會分別向陽極和陰極移動，如果中間再加上一種交換膜，就可能達到分離濃縮的目的。電滲析法就是利用了這樣的原理。電滲析離子交換膜一.用途：聚乙烯異相離子交換膜含有足夠的固定基團和可解離的離子，對溶液中離子具有一定的選擇透過性和導電性，廣泛應用於電化學部門中，分離不同類型的離子。例如海水、苦鹹水的淡化，溶液的脫鹽濃縮，電解制備無機化合物以及放射性元素的回收提純，鍋爐用水的軟化脫鹽，冶金、煤炭、電子、醫葯、化工、食品等工業品處理。[1]
二.外觀：聚乙烯異相離子交換膜應平整均勻，無明顯的機械損傷(折傷)，無脫網軋皺、不允許有影響質量的雜質存在。三.規格：3361BW陽膜外觀為棕黃色，3362BW陰膜為蘭色。聚乙烯異相離子交換膜外型尺寸規格如下：厚度：0.42mm厚度允許公差：土0.04mm(干態)有效面積：≥800mm×1600mm離子交換膜含有足夠的固定基團和可解離的離子，對各種離子具有一定的選折性和導電率，廣泛應用於電化學部門中，分離不同類型的離子。例如海水、苦鹹水的淡化，溶液的脫鹽濃縮，電解制借無機化合物以及放射性元素的回收提純，鍋爐水的軟化脫鹽，電子、醫葯、化工、食品、煤炭，冶金等工業品處理。四、使用說明：1、貯運過程中不應受到日曬雨淋及機械損傷，貯存庫房應清潔陰涼，乾燥通風。2、陰離子、陽離子交換膜在裁剪前必須分別在規定的溶液中浸泡48小時，即根據需處理的原水水質分析資料，配製成原水濃度溶液為陽膜浸泡液;配製成相當於電滲析出口淡水濃度為陰膜浸泡液。3、按隔板尺寸裁剪打孔，膜面積應略小於隔板面積。由於使用後陽膜稍有收縮性，陰膜仍有膨脹性，故可將在清水中浸泡的膜再作進一步處理⑴陰膜可再浸入水質較淡或純水中再收縮。⑵陽膜浸泡膨脹後再浸入食鹽水中再收縮。4、酸洗應根據膜面結垢的程度而定，鹽酸濃度不宜超過3%，開始酸洗時如鹽酸消耗較快，須補充鹽酸，直至不再消耗鹽酸為止(約1~2小時)酸洗完畢，用原水沖至出水PH=4~5(約10分鍾)後，可投入運行(淡水、濃水、極水三個系統應及時清洗)。
H. 右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖．完成下列問題：（1）從E口逸出的氣體是______，從F口逸
（1）圖為陽離子交換膜法電極飽和食鹽水，依據鈉離子移動方向可知E為陽極，F為陰極，飽和氯化鈉溶液中氯離子移向陽極E失電子生成氯氣，氫離子移向陰極得到電子發生還原反應生成氫氣；
故答案為：Cl2；H2；
（2）E為陽極，溶液中的陰離子氯離子失電子生成氯氣，電極反應為：2Cl--2e-=Cl2↑；F為陰極，溶液中陽離子得到電子發生還原反應生成氫氣，電極反應為2H++2e-=H2↑；
故答案為：2Cl--2e-=Cl2↑；2H++2e-=H2↑；
（3）若用陽離子交換膜法電解K2SO4溶液，陽極附近氫氧根離子是電子生成氧氣，破壞水的電離生成氫離子生成硫酸，陰極附近氫離子得到電子生成氫氣，破壞水的電離生成氫氧根離子得到氫氧化鉀；
故答案為：H2SO4、KOH；
（4）A、使用陽離子交換膜，生成的氯氣在陽極，生產的氫氧化鈉在陰極，可避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量，故A正確；
B、電解飽和食鹽水時，大量的氫氧化鈉在陰極附近析出，可以從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性，故B正確；
C、電解方程式為：2NaCl+2H2O | 通電 | .
I. （2014閔行區一模）如圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖，其中的陽離子交換膜僅允許Na+通過，
A．a為陰極，發生2H++2e-=H2↑，故A正確；
B．陰極生成OH-，且Na+向陰極移動，則專產品燒屬鹼溶液從D口導出，故B正確；
C．電解時，陽極生成氯氣，消耗NaCl，則應在陽極補充NaCl，即濃鹽水從A口注入，故C正確；
D．陽離子交換膜僅允許Na+通過，則在C口不可能有NaOH導出，故D錯誤．
故選D．
J. 陰離子交換膜水分子能通過嗎原理是依照離子大小嗎那豈不是H+也能夠通過
能 例子交換膜的原理是電場作用下,帶電例子不能通過,水分子是難電離物質,可以以分子形式通過離子交換膜.
與離子交換膜原理相關的資料
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