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离子交换膜对离子物质作渗析分离时要遵循的规则

  离子交换膜对离子物质作渗析分离时,必然地遵守以下两项规则。

  

  第一是电解质溶液必须满足电荷中性。溶液不论是静皿或流动,或处于传质过程中,溶液中的任何部位若有某个电且的阳离子,必然伴有相同电t的阴离子。

  离子交换膜

  离子交换膜的渗析行为,以阴离子交换膜为例,说明几种类型电解质溶液对水的渗析过程。

  

  (1)酸的渗析在膜的一侧里浓的HCL溶液,另一侧里水或谈的HCL溶浓。根据Donnan理论,膜内浓掖侧的渗入浓度高,淡液侧的渗入浓度低,在膜内形成浓度差,作为HCI穿膜渗析的推动力。于是Hcl不断从离浓侧渗入膜内,至低浓侧释出,一直延续到膜两侧的酸浓度相等为止。

  

  (2)盐的渗析在膜的一侧里浓的NaCI溶液,另一侧置水或淡的NaCI溶液.与酸的渗析一样,在膜内形成浓度差,使高浓侧渗入的Nacl向低浓侧迁移,过程一直延续到

  

  膜两侧的盐浓度相等为止。盐和酸的渗析过程,差别仅在于溶质的渗析速率不同。酸的渗析速率比盐的渗析速串高一个数量级。

  

  (3)混合酸的渗析分离在膜的一侧置混合酸,另一侧置水,各种酸都能透过膜向水侧渗析。单一酸渗析时,低价弧酸的渗析传质系数高于高价的弱酸。混合酸中各组分的渗析传质系数,大致保持单一酸渗析时的情况。因之通过渗析可对棍合酸的组分作速串分离,但分离系效不高,且酸液被稀释。

  

  (4)酸盐混合溶液的渗析分离含有共同阴离子的酸和盐,如HCI和NaCI的混合溶液,置于膜的一侧,水里于琪的另一侧,酸和盐均向水侧渗析,但渗析传质系数与单一溶质渗析时不同。酸的渗析由于阴离子浓度的提高而得到促进,盐的渗析则由于H今的竞争而受到抑制。因之酸的渗析传质系数高过盐的渗析传质系数达一个数盆级以上。

  

  单一溶质的渗析是渗析液浓度渐降、扩散液浓度渐增的过程,最终两者浓度相等。酸盐混合液的渗析,最终结果也是两者各组分的浓度各自相等,但浓度变化过程较为复杂。


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