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离子交换法是海水淡化

发布时间:2023-07-08 04:15:14

A. 海水淡化中的电渗析法和离子交换法具体如何理解请详细解释

离子交换法制淡水是将海水中所有离子全部吸附在离子交换树脂上,也就是说离内子交换树脂将容海水中的“离子”几乎全部“截流”了;而电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的离子浓度大为下降,从而制得淡水的。
一般情况下水中离子都可以自由通过交换膜,除非人工合成的大分子离子。
电渗析与电解不同之处在于:电渗析的电压虽高,电流并不大,维持不了连续的氧化还原反应所需;电解却正好相反。

B. 电解海水(NaCl)利用离子交换膜进行海水淡化的方法的原理是什么

首先,电解海水目的是为了制取烧碱 和氯气
那么在阴极区存在大量OH-
所以要将Na+交换到OH-富集的区域内以便提纯
阳极区Cl-变成Cl2跑出去必要补充CL-以便继续电解成为Cl2

C. 海水淡化方法中的:电渗析法及离子交换法的流程 如题

电渗析法:水中的离子在直流电场的作用下,可通过半透膜.最初的惰性半透膜电渗析法,主要用于溶胶的提纯,电流效率很低.到了20世纪50年代初,由于选择性离子交换膜向世,才能够用电渗析法淡化海水或苦咸水.脱盐用的选择性离子交换膜有两种:①阳膜,只允许阳离子透过的阳离子交换膜;②阴膜,只允许阴离子透过的阴离子交换膜.使阴膜和阳膜交替排列,中间衬以隔板(其中有水流通道),夹紧之后,在两端加上电极,就成电渗析脱盐装置.电渗析法原理图 点击此处查看全部新闻图片 当海水流经电渗器时,在直流电场的作用下,阴离子透过阴膜向阳极方向迁移,途中被阳膜挡住去路,被水流冲洗而出;阳离子透过阳膜向阴极方向迁移,途中被阴膜挡住,也被水流冲出.透过阳膜或阴膜的水为淡水.结果,从大约一半的夹层流出的水为淡水,从另一半流出的则为浓缩的海水.电渗析脱盐所用的半透膜,除要求电阻低、透过的选择性高、交换容量大和水的电渗小之外,还要求有一定的机械强度、尺寸不变和化学稳定性高等.在电渗析脱盐过程中,反离子(电荷与膜内交换基团相反的离子)在膜内的迁移速度比在溶液里大,致使淡化夹层的内膜半身,溶液界面上的离子浓度低于主体溶液浓度而形成浓度差.当电流升至某值时,扩散迁移的离子不足以补充界面上离子的缺额,而使界面浓度趋近于零,这时的电流称为极限电流.如再增加电流,就会迫使界面上的水分子解离,由解离出的H和OH来承担超过极限值那部分电流的输送.这种现象称为极化现象.这不仅使电流白白消耗在无助于脱盐的 H和OH的迁移上,而且会引起溶液的pH值发生变化,使钙盐镁盐之类的离子浓度的乘积超过溶度积,而在浓缩海水夹层的阴膜和阳膜的表面沉淀,阻塞水流通道,甚至被迫停机拆洗.防止极化沉淀的根本措施,是设法增加夹层溶液的搅拌作用和布水的均匀性,并把操作电流控制在极限电流之下.此外,定期倒换电极的极性,在浓缩海水夹层中加酸和进行不拆装的化学清洗等,均能延长运转周期.

D. 离子交换法淡化海水属于化学变化还是物理变化

使用离子交换树脂与水中的离子进行交换,如离子交换树脂可以除去钙离子和镁离子得到软水,离子交换树脂发生的反应为:Ca2++2NaR=CaR2+2Na+、Mg2++2NaR=MgR2+2Na+,属于化学变化,高中化学。

E. 海水淡化的方法有哪些

海水淡化的方法:蒸发法是海水淡化最简单的方法,就是将海水加热蒸发,再将水蒸气冷却,提取淡水。太阳能蒸馏淡化装置就是使用这种方法。
太阳能蒸馏淡化装置,像一座座矮小的房子,屋顶用玻璃或透明塑料板组成,可以使阳光透过,照射在海水上。海水变热蒸发,水蒸气上升后,碰到玻璃会凝结成水滴,收集到两旁的淡水槽中。
蒸发法还有许多种,目前世界90%的海水淡化装置是由多级闪急蒸发法生产的。闪急蒸发法是给加热了的海水施加高压,然后突然降压,使水在瞬间蒸发的方法。所谓多级就是把许多蒸馏器串联起来,让压力下降几次使水蒸发。
离子交换树脂,我们对它已不太陌生,它就是科学家手中的一根魔杖,用它放在海水中,它可以像海绵吸水那样,吸附出海水中的盐分,使海水变成淡水。
用离子交换树脂使海水淡化的方法叫离子交换法,这种方法适应于海洋上的遇难人员应急之用。
海水淡化还有一种方法是电渗析法,就是在海水淡化装置中插入两根电极,在两极之间放入一种特种薄膜。这样就把海水淡化装置隔成三室,一个叫阳极室,一个叫阴极室,一个叫中间室。当接通电源后,奇迹就会发生,海水中的盐分会向两个电极“靠”去,使得两个极室的海水愈来愈浓,而中间室的海水逐渐被淡化。这种方法适用于中小型淡化厂,我国西沙永兴岛上的海水淡化站,是目前世界上最大的电渗析淡化装置,每天生产淡水20多吨。
在自然界有这样一种膜,它只能透过水分子,不能透过其他物质,科学家把这种膜叫做半透膜。动植物的细胞膜都是半透膜,如干大豆放在水中浸泡后会膨胀,就是因为水通过细胞向干果内部渗透的结果。
利用半透膜可以淡化海水,这种方法叫反渗透法。用人造半透膜把水和海水分开。海水是盐水溶液,水分子会透过膜渗透到海水中,使海水稀释,并且产生一种压力,叫渗透压。然后,向海水加一个压力,大于渗透压,这时,海水中的水分子就会被挤出海水,透过半透膜,到纯水这边来。
反渗透法脱盐效率高。近年来,各国都在研究、推广应用,是一种前途诱人的方法。在1978年到1982年期间,世界已建成21家日产300吨以上的反渗透海水淡化厂。
向海洋要水,一些国家生发奇想,把漂浮在南太平洋的南极冰山,用船拖来,让它融化掉,供人类利用。一座小冰山可供几十万人的城市用一年,初步试施,已取得成功。
有了海水淡化技术,海洋就成了人类取之不尽、用之不竭的淡水库。

F. 海水是人类宝贵的资源,试回答下列下列问题:(1)淡化海水的方法主要有:蒸馏法蒸馏法、电渗析法和离子

(1)海水为盐和水的混合物,二者沸点不同,通过蒸馏法可以把水从海水的混合物中分离出来,得到纯净的水;通直流电,采用电渗透法可使相应的离子通过半透膜以达到使海水淡化的效果;使用离子交换树脂与水中的离子进行交换,从而达到淡化海水的目的,
故答案为:蒸馏法;离子交换法;
(2)实验室从海带中提取碘:海带晾干灼烧成灰,加水浸泡①加热②溶解得到海带灰悬浊液,通过过滤,得到不溶的残渣,滤液为含碘离子的溶液,加入酸氧化剂H2O2③,将碘离子氧化成碘单质,利用有机溶剂萃取出碘单质④,再通过蒸馏提取出碘单质⑤.
Ⅰ.双氧水具有强氧化性,酸性条件下,双氧水氧化碘离子生成碘单质,自身被还原生成水,反应方程式为:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,
故答案为:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O;
Ⅱ.KIO3与盐酸酸化的KI溶液发生氧化还原反应生成碘单质,离子反应为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,
故答案为:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O;
Ⅲ.萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,萃取剂与溶质不反应,碘在四氯化碳或苯或汽油中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳或苯或汽油和水都不互溶,且四氯化碳或苯或汽油和碘都不反应,故可用四氯化碳或苯或汽油,酒精和水能互溶,不能做萃取剂,所以过程④的有机溶剂不能使用乙醇,
故答案为:C;
Ⅳ.过程⑤的目的是从含碘的有机溶剂的溶液中分离出单质碘和回收有机溶剂,是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离,则实验操作为蒸馏,装置中A、B两个仪器的名称分别是冷凝管、锥形瓶,冷水从下部流入冷凝管,可以使管内充满冷水且停留较长时间,然后从上面流出,让热的蒸气得到充分凝,所以从b口进,
故答案为:蒸馏;冷凝管;锥形瓶;b.

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