双极膜是一种具有特殊功能的离子交换膜,它在电场作用下其中间层发生水解离,产生H+和OH-离子。那么大家知道双极膜的功能原理是什么吗?如下:
双极膜是特种离子交换膜,它是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜的特点是在直流电场的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-并分别通过阴膜和阳膜,作为H+和OH-离子源。双极膜按宏观膜体结构分可分为均相双极膜和异相双极膜。
在反向电压的作用下,双极膜内的带电离子会从两种离子交换层的交界处向主体溶液中迁移。这一过程伴随着水分子的快速解离,生成H+和OH−离子,它们同样迁移至主体溶液中。由于水分子的消耗,膜外溶液通过扩散作用向中间界面层补充所需水分,进而与相应的阴阳离子交换膜结合,实现盐的高效转化,生成相应的酸和碱。
双极膜电渗析技术广泛应用于无机盐的酸碱转化,例如制备氯化钠、硫酸钠、硫酸锂、硝酸钠、氯化铵和氯化钾等对应的酸和碱。此外,它还用于有机酸盐的转化,在具体应用中,双极膜电渗析装置通常由双极膜与均相阴、阳离子交换膜组合而成,形成三个隔室或两个隔室的结构,分别用于酸室、碱室和盐室。