雙極膜是一種離子交換復合膜 , 它通常由陽離子交換層 (N 型膜) 、界面親水層 ( 催化層) 和陰離子交換層 ( P 型膜) 復合而成 , 是真正意義上的反應膜。在直流電場作用下 , 雙極膜可將水離解 ,在膜兩側分別得到氫離子和氫氧根離子。利用這一特點 , 將雙極膜與其他陰陽離子交換膜組合成的雙極膜電滲析系統 , 能夠在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉化為對應的酸和堿 , 這種方法稱為雙極膜電滲析法。
雙極膜電滲析器通電以后，電極表面發生電極反應，致使陽極水呈酸性，并產生初生態的氧O2或氯氣Cl2。陰極水呈堿性，當極室水中有Ca2+和Mg2+時會生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，結集在陰極上，陰極室有氫氣H2排出。因此極水要暢通，不斷排出電極反應產物，有利于雙極膜電滲析器正常運行。
電滲析是在直流電場作用下，溶液中的帶電離子選擇性地通過離子交換膜的過程。主要用于溶液中電解質的分離。在淡化室中通入含鹽水，接上電源，溶液中帶正電荷的陽離子，在電場的作用下，向陰極方向移動到陽膜，受到膜上帶負電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜，進入右側的濃縮室。帶負電荷的陰離子，向陽極方向移動到陰膜，受到膜上帶正電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜，進入左側的濃縮室。淡化室鹽水中的氯化鈉被不斷除去，得到淡水，氯化鈉在濃縮室中濃集。
使用雙極膜電滲析技術制備酸堿具有的優勢：能耗低，裝置體積小，可節約投資；整個過程無氧化和還原反應發生，無副反應產物，沒有污染。
應用范圍：
無機酸、無機堿的制備與回收
廢酸和廢堿的回收
工業廢水的處理
堿法草漿造紙黑液廢水的處理
含鹽廢水(NaCl、Na2SO4、NH4Cl等)的處理與回收利用
有機酸(氨基酸、酒石酸、葡萄糖酸等)的制備與回收
酸性氣體(SO2、H2S等)的處理和回收
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