關于離子交換膜的性質與作用

離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。一般以-NH₃⁺、-NR₂H⁺或者-PR³⁺等陽離子作為活性交換基團，并且在陰極產(chǎn)生OH^-作為載流子，經(jīng)過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極。

　　陰離子交換膜具有非常廣泛的應用，它是分離裝置、提純裝置以及電化學組件中的重要組成部分，在氯堿工業(yè)、水處理工業(yè)、重金屬回收、濕法冶金以及電化學工業(yè)等領域都起到舉足輕重的作用。

　　在新型電能轉換裝置中使用的陰離子交換膜不僅起著隔離氧化劑和還原劑的作用，而且還具有離子傳導作用。所以陰離子交換膜需要具有較高的離子選擇透過性以及電導率，同時還應該具有良好的力學強度、柔韌性能，具有較低的膜電阻以及較強的化學穩(wěn)定性。

　　離子交換膜的作用

1、離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置(見圖)的淡化程度可達一次蒸餾水純度。

　　2、離子交換膜也可應用于甘油、聚乙二醇的除鹽，分離各種離子與放射性元素、同位素，分級分離氨基酸等。此外，在有機和無機化合物的純化、原子能工業(yè)中放射性廢液的處理與核燃料的制備，以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中，也都采用離子交換膜。

　　3、離子交換膜在膜技術領域中占有重要的地位，它對仿生膜研究也將起重要作用。

　　離子交換膜的性質

　　離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。

　　陽離子在陽膜中透過性次序為： Li⁺>Na⁺>NH₄⁺>K⁺>Rb⁺>Cs⁺>Ag⁺> Tl⁺>UO卂>Mg²⁺>Zn²⁺>Co²⁺>Cd²⁺> Ni²⁺>Ca²⁺>Sr²⁺>Pb²⁺>Ba²⁺

　　陰離子在陰膜中透過性次序為： F^->CH₃COO^->HCOO^->Cl^->SCN^->Br^->CrO娸＞NO婣>I-＞(COO)卆(草酸根)＞SO娸，膜電阻是與離子在膜中的淌度有關的一個數(shù)值，根據(jù)不同測定和計算方法可分成體積電阻和表面電阻。

　　水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水量。實用上水滲透率是膜的一個性能，其值愈大，在電滲析時水損失愈大，通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠低于親水性高分子材料膜。