功能高分子化学 课件 第三章-离子交换膜及分离膜
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高分子化学(第五版)第3章 ppt课件
73笼蔽效应cageeffect在聚合体系中引发剂的浓度相对很低引发剂分子处于单体或溶剂的笼子包围中初级自由基形成后像处在笼子中一样而自由基在笼子内的平均寿命约为1011109s若不能及时扩散出来就可能发生副反应而形成稳定分子使引发剂效率降低
国家级精品课程──高分子化学
第三章 自由基聚合 Free-radical Polymerization
.
21
1）热力学的一般概念
热力学状态函数及其相互关系
H－焓
E－内能
S－熵 G－自由焓（自由能）
H =E +pV =G +TS G =H TS
对于某一过程，
H =E +pV =G +TS G =H TS
ΔH =H 2 H1 , E =E2 E1 , G =G2 G1 , ΔS =S2 S1
.
27
单体结构还将影响聚合热。通常: 单体的键能越大（化学位越低，越稳定），聚合热越小 聚合物的键能越大，聚合热越大
聚合热的影响因素
（1）取代基的位阻效应：
1,1 双取代
单体键能↓、聚合物键能↓ ↓
则 -H↓；
结构不对称， 键易断裂
位阻及不对称结构 使键易断裂
.
28
H ethylene =95.0 kJ mol-1 H isobutylene =51.5 kJ mol-1 H MMA =56.5 kJ mol-1 H MSt =35 kJ mol-1
乙烯基醚等） 。
.
20
3.3 聚合热力学和聚合-解聚平衡
热力学讨论范围：反应的可能性、反应进行的方向以 及平衡方面的问题。
α-甲基苯乙烯在0℃常压下 能聚合，但在61℃以上不加压就 无法聚合，这属于热力学范畴。
国家级精品课程──高分子化学
第三章 自由基聚合 Free-radical Polymerization
.
21
1）热力学的一般概念
热力学状态函数及其相互关系
H－焓
E－内能
S－熵 G－自由焓（自由能）
H =E +pV =G +TS G =H TS
对于某一过程，
H =E +pV =G +TS G =H TS
ΔH =H 2 H1 , E =E2 E1 , G =G2 G1 , ΔS =S2 S1
.
27
单体结构还将影响聚合热。通常: 单体的键能越大（化学位越低，越稳定），聚合热越小 聚合物的键能越大，聚合热越大
聚合热的影响因素
（1）取代基的位阻效应：
1,1 双取代
单体键能↓、聚合物键能↓ ↓
则 -H↓；
结构不对称， 键易断裂
位阻及不对称结构 使键易断裂
.
28
H ethylene =95.0 kJ mol-1 H isobutylene =51.5 kJ mol-1 H MMA =56.5 kJ mol-1 H MSt =35 kJ mol-1
乙烯基醚等） 。
.
20
3.3 聚合热力学和聚合-解聚平衡
热力学讨论范围：反应的可能性、反应进行的方向以 及平衡方面的问题。
α-甲基苯乙烯在0℃常压下 能聚合，但在61℃以上不加压就 无法聚合，这属于热力学范畴。
离子交换膜分离技术讲解96页PPT
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
离子交换膜分离技术讲解
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
功能高分子化学离子交换膜与分离膜概述
离子交换膜在各个方面的应用
• 脱盐或纯化
• 水解
• 浓缩或分离
• 复分解
• 置换
• 电解、氧化、还原以及电化合成
2020/11/26
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
11
2020/11/26
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
12
电渗析器，异相离子交换膜引自2020/11/26功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
N a+ S O 3-N a+
C lS O 3-N a+
N a+
N a+
C lN a+
磺 酸 型 阳 膜 在 N aC l稀 溶 液 中 平 衡 示 意 图 R SO - 固 定 基 团 ； Na+ 解 离 子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
9
图例7
2020/11/26
N a+
苯 乙 烯 -二 乙 烯 基 苯 共 聚 物 N a+
_ 3
+
S
O
_ 3
+
磺酸型阳离子交换膜的膜体结构示意图 R SO2 固 定 基 团 ； + 解 离 离 子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
5
图例4
2020/11/26
磺 酸 型 阳 离 子 交 换 膜 曲 折 通 道 示 意 图
R S O 2 固 定 基 团 ；+ 解 离 离 子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
C l-
C O 3-N a+
C l-
C l-
S O 3-N a+
N a+
C l-
C l-
• 脱盐或纯化
• 水解
• 浓缩或分离
• 复分解
• 置换
• 电解、氧化、还原以及电化合成
2020/11/26
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
11
2020/11/26
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
12
电渗析器，异相离子交换膜引自2020/11/26功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
N a+ S O 3-N a+
C lS O 3-N a+
N a+
N a+
C lN a+
磺 酸 型 阳 膜 在 N aC l稀 溶 液 中 平 衡 示 意 图 R SO - 固 定 基 团 ； Na+ 解 离 子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
9
图例7
2020/11/26
N a+
苯 乙 烯 -二 乙 烯 基 苯 共 聚 物 N a+
_ 3
+
S
O
_ 3
+
磺酸型阳离子交换膜的膜体结构示意图 R SO2 固 定 基 团 ； + 解 离 离 子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
5
图例4
2020/11/26
磺 酸 型 阳 离 子 交 换 膜 曲 折 通 道 示 意 图
R S O 2 固 定 基 团 ；+ 解 离 离 子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
C l-
C O 3-N a+
C l-
C l-
S O 3-N a+
N a+
C l-
C l-
第三章 各种膜分离技术及分离机理ppt课件
固定离子
+ Cl正极 阴离子交换膜 负极
-
电渗析分离原理示意图
离子交换膜和离子交换树脂的区别：
作用机理 使用方法
树脂
离子间交换
选择互换作用
RSO3－H+
Na+ H+
解吸后须再生，并恢 复成原来的离子型式， 才能继续使用。
可连续使用， ∵是透过，不是交换。
膜
选择透过作用， RSO3－Na+ 膜上反离子是 H2O 什么，无关紧 Na+ Na+ Cl－ 要，主要是骨 架的电荷作用。
• 由Sourirajan于1963年建立。
• 他认为用于水溶液中脱盐的反渗透膜是多孔的并有一 定亲水性，而对盐类有一定排斥性质。 • 在膜面上始终存在着一层纯水层，其厚度可为几个水 分子的大小。在压力下，就可连续地使纯水层流经毛 细孔。
优先吸附毛细孔流动模型
压力 主体溶 液
H2O H2O H2O H2O H2O H2O Na+ClNa+ClNa+ClNa+ClNa+ClH2O 膜表面 H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O Na+Cl- H2O Na+Cl- H2O Na+ClNa+ClNa+ClH2O H2O H2O H2O H2O
同时水在纳滤膜中的渗透速率远大于反渗透膜，所以当需 要对低浓度的二价离子和分子量在500到数千的溶质进行 截留时，选择纳滤比使用反渗透经济。 应用： （1）小分子量的有机物质的分离； （2）有机物与小分子无机物的分离； （3）溶液中一价盐类与二价或多价盐类的分离；
（4）盐与其对应酸的分离。
高三化学二轮复习 各种离子交换膜 课件
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____，其迁移方向是________ 。
K＋
由a到b
【典例3】（2022全国乙卷·6）Li－O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li－O2电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应( Li＋＋ e－＝ Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋＝2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是（ ）
阳极：放氧生酸
阴极：放氢生碱
稀NaOH
较浓H2SO4
电解Na2SO3得到NaOH，H2SO4
类型：分化型电解:盐→酸、碱
3-各类离子交换膜详解
单阳膜
（2）不允许阴离子通过进入阳极区，防止阳极产物与阴离子反应
（1）只允许阳离子通过
【典例1】(2020·浙江1月选考，18)在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水如图，下列说法不正确的是（ ）
A
正极 负极
MnO2 +2e- +4H+ = Mn2+ +2H2O， 消耗H+，则SO42-应该迁移出去；
Zn -2e- +4OH- = Zn(OH)42-，消耗OH-，则K+应该迁移出去；
离子运动方向：正正负负
只能做阴极，不被氧化
2H2O－4e－ = O2↑＋4H＋
2H2O+ 2e－ = H2↑＋2OH-
H＋+HCO3- = C O2↑＋H2O
✔
✖
✔
✔
无CO32-
1mol的C2H4转移12mol电子
B
铂为阳极
阴阳双模
（2）隔绝阴阳离子使之不发生反应，酸碱性分化更强
K＋
由a到b
【典例3】（2022全国乙卷·6）Li－O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li－O2电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应( Li＋＋ e－＝ Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋＝2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是（ ）
阳极：放氧生酸
阴极：放氢生碱
稀NaOH
较浓H2SO4
电解Na2SO3得到NaOH，H2SO4
类型：分化型电解:盐→酸、碱
3-各类离子交换膜详解
单阳膜
（2）不允许阴离子通过进入阳极区，防止阳极产物与阴离子反应
（1）只允许阳离子通过
【典例1】(2020·浙江1月选考，18)在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水如图，下列说法不正确的是（ ）
A
正极 负极
MnO2 +2e- +4H+ = Mn2+ +2H2O， 消耗H+，则SO42-应该迁移出去；
Zn -2e- +4OH- = Zn(OH)42-，消耗OH-，则K+应该迁移出去；
离子运动方向：正正负负
只能做阴极，不被氧化
2H2O－4e－ = O2↑＋4H＋
2H2O+ 2e－ = H2↑＋2OH-
H＋+HCO3- = C O2↑＋H2O
✔
✖
✔
✔
无CO32-
1mol的C2H4转移12mol电子
B
铂为阳极
阴阳双模
（2）隔绝阴阳离子使之不发生反应，酸碱性分化更强
功能高分子化学课件第三章-离子交换膜及分离膜.
• 膜体结构 图例1
*表示大分子结构 R* SO3- H+(Na+) 固定基团 解离离子
（或称反离子）
磺酸型阳离子交换膜
R* N+(CH3)3 OH-(Cl-)
固定基团
解离离子
（或称反离子）
6/28/2019
季铵型阴离子交换膜
3
图例2
异相离子交换膜体结构示意图 1-粘合剂
2-离子交换树脂粒
6/28/2019
在化工单元操作中，常见的分离方法有筛分、 过滤、蒸馏、蒸发、重结晶、萃取、离心分离等。 然而，对于高层次的分离，如分子尺寸的分离、生 物体组分的分离等，采用常规的分离方法是难以实 现的，或达不到精度，或需要损耗极大的能源而无 实用价值。
6/28/2019
19
具有选择分离功能的高分子材料的出现，使上 述的分离问题迎刃而解。膜分离过程的主要特点是 以具有选择透过性的膜作为分离的手段，实现物质 分子尺寸的分离和混合物组分的分离。膜分离过程 的推动力有浓度差、压力差和电位差等。膜分离过 程可概述为以下三种形式： ① 渗析式膜分离
由于膜分离技术具有高效、节能、高选择、多 功能等特点，分离膜已成为上一世纪以来发展极为 迅速的一种功能性高分子。
6/28/2019
27
2.1.3 功能膜的分类 1. 按膜的材料分类
表4—1 膜材料的分类
类别
膜材料
纤维素酯类 纤维素衍生物类
聚砜类
聚酰(亚)胺类 非纤维素酯类 聚酯、烯烃类
含氟(硅)类 其他
难渗透性溶 质或溶剂
杂质
溶剂
膜类型
非对称性膜
离子交换膜
均相膜、复 合
膜，非对称 膜
均相膜、复 合
功能高分子材料第3章 高分子分离膜
第三章 高分子分离膜_概述
• 复合膜中的皮层和亚层由不同的聚合物制成，每一层均 可独立地发挥最大作用。复合膜的制备方法包括浸涂、 界面聚合、原位聚合和等离子聚合等。
• 从膜的宏观形态来分，还可将膜分为平板膜、管状膜和 中空纤维膜。
• 平板膜还可分为无支撑膜（膜中仅包括分离用膜材料本 身）、增强型分离膜（膜中还包含用于加强机械强度的 纤维性材料）和支撑型分离膜（膜外加有起支撑增强作 用的材料）。
• 溶解扩散，膜材料对某些物质具有一定溶解能力时， 在外力作用下被溶解物质能够在膜中扩散运动，从膜 的一侧扩散到另一侧，再离开分离膜。
第三章 高分子分离膜_ 分离膜的分离原理
• 膜对被分离物质的透过性和对不同物质的选择性透过 是对分离膜最重要的评价指标。
• 透过率：在一定条件下，物质透过单位面积膜的绝对 速率称为膜的透过率，通常用单位时间透过物质量为 单位。
第三章 高分子分离膜_ 分离膜的分离原理
• 致密膜对液体的分离： • 对于流体而言，因为扩散分子与高聚物之间可以存在
强的相互作用，因此其扩散系数D随着浓度的变化而 变化，使情况变的复杂难以用某种数学关系对其说明。 • 特别是对于溶质的分离，目前对于物质在膜中通过的 情况很不清楚，因而尚无完善的理论，而是把它作为 一个“黑箱”问题。虽然现在提出了很多的假说，如 微孔筛孔学说、静电排除学说、选择吸附学说、均相 体系学说、自由体积学说等，但都只能在一定程度上 解释某些实验现象，存在着很大的缺陷。
• 透过选择性：两种不同物质（粒度大小或物理化学性 质不同）透过同一分离膜的透过率比值称为透过选择 性。
第三章 高分子分离膜_ 分离膜的分离原理
• 3.2.1 多孔膜的分离原理 • 多孔膜的分离机理主要是筛分原理，以截留水和非水溶液中不同
功能分离膜优秀课件
分压差
分离过程
• 分离对象：溶液中，溶质与溶剂的分离 • 分离过程：溶剂蒸气透过（蒸发），溶
质保留 • 分离机理：微孔膜，利用温差产生的蒸
气压差推动分离
膜材料及其制备
• 膜用高分子 天然膜：动物膀胱 人工膜：改性纤维素和改性多糖 合成高分子膜材料：
弱极性低表面张力膜：PE,PP,PTFE,SI,PVDF 极性膜：PAN,PARA,PI,PSU,PC 离子性高表面张力膜：高分子电解质
的化学势影响很小，可以忽略。
因此，增加压力无论从热力学还是从动力学看，对水的 淡化都是有利的。
在反渗透分离过程中所施加的压力，必须远大于溶液的 渗透压，一般为其的几到十几倍。
反渗透膜的分类：
1. 非荷电膜：多为含氧、氮等元素的亲水性高 分子材料
2. 荷电膜
反渗透技术的特点：
反渗透（RO）技术是一种高效节能技术。它依靠 压力推动将水和离子分离，从而达到纯化和浓缩 的目的。该过程无相变，一般不需加热，能耗低， 具有运行成本低，无污染，操作方便运行可靠， 产水水质高等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡 化最节能的技术。
CA1 / CB1
假定在测量开始时，膜的透过侧没有A、B气体，则t时间后透 过侧的A、B浓度比与透过量之比相等，且起始供给侧中混合气 的浓度比等于分压比，因而，分离系数可化为：
Q A/Q BD A sA p A 1/D B sB p B 1D A sA
p A 1/p B 1
p A 1/p B 1
D B sB
离子交换膜
第一部分
反渗透膜（RO） 超滤膜 (UF) 微滤膜 (MF)
刘引烽 上海大学高分子材料系
问题
1. 膜分离的优点是什么？ 2. 分离功能膜有哪些主要类型？其分离的机理
分离过程
• 分离对象：溶液中，溶质与溶剂的分离 • 分离过程：溶剂蒸气透过（蒸发），溶
质保留 • 分离机理：微孔膜，利用温差产生的蒸
气压差推动分离
膜材料及其制备
• 膜用高分子 天然膜：动物膀胱 人工膜：改性纤维素和改性多糖 合成高分子膜材料：
弱极性低表面张力膜：PE,PP,PTFE,SI,PVDF 极性膜：PAN,PARA,PI,PSU,PC 离子性高表面张力膜：高分子电解质
的化学势影响很小，可以忽略。
因此，增加压力无论从热力学还是从动力学看，对水的 淡化都是有利的。
在反渗透分离过程中所施加的压力，必须远大于溶液的 渗透压，一般为其的几到十几倍。
反渗透膜的分类：
1. 非荷电膜：多为含氧、氮等元素的亲水性高 分子材料
2. 荷电膜
反渗透技术的特点：
反渗透（RO）技术是一种高效节能技术。它依靠 压力推动将水和离子分离，从而达到纯化和浓缩 的目的。该过程无相变，一般不需加热，能耗低， 具有运行成本低，无污染，操作方便运行可靠， 产水水质高等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡 化最节能的技术。
CA1 / CB1
假定在测量开始时，膜的透过侧没有A、B气体，则t时间后透 过侧的A、B浓度比与透过量之比相等，且起始供给侧中混合气 的浓度比等于分压比，因而，分离系数可化为：
Q A/Q BD A sA p A 1/D B sB p B 1D A sA
p A 1/p B 1
p A 1/p B 1
D B sB
离子交换膜
第一部分
反渗透膜（RO） 超滤膜 (UF) 微滤膜 (MF)
刘引烽 上海大学高分子材料系
问题
1. 膜分离的优点是什么？ 2. 分离功能膜有哪些主要类型？其分离的机理
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2018/10/5
4
SO3 + SO3 +
_
_
SO3 +
_
图例3
_ SO3 +
SO3 + SO3 + SO3 +
_ _
_
SO3 + SO3 +
_
_
SO3 +
_
_
SO3 +
磺酸型阳离子交换膜的膜体结构示意图 R
2018/10/5
SO2
固定基团 ； +
解离离子
5
图例4
磺酸型阳离子交换膜曲折通道示意图
离子交换膜在各个方面的应用
• 脱盐或纯化 • 浓缩或分离 • 水解 • 复分解
• 置换
2018/10/5
• 电解、氧化、还原以及电化合成
11
2018/10/5
12
电渗析器，异相离子交换膜2018/10/5引自13电解食盐水装置
2018/10/5引自14管状离子交换膜
2018/10/5
2018/10/5
7
2.3 离子交换膜的选择透过现象
图例5
半透膜
Na+ ClR A
-
Na
Cl-
Na+ Cl(I) (II)
Na+
图2-6 Na+离子和Cl-离子在半透膜两侧互相碰撞示意图 R ANa 刚果红钠盐 (I)室
2018/10/5
刚果红钠盐溶液 NaCl溶液
8
(II)室
苯乙烯-二乙烯基苯共聚物
2018/10/5
9
• 图a+ Na+ Na+
Cl-
SO3-Na+ Na+
Cl-
SO3-Na+
+ Na+ SO3 Na Cl-
ClClCl-
Na
+
Cl-
ClNa+ Na+
SO3-Na+ Na+
SO3-Na+
Cl-
Na+
Na+ ClCl-
Na+
SO3-Na+ SO3-Na+
Na+ Na+
• 图例6
Na
+
SO3-Na+ Na+
SO3-Na+ SO3-Na+
ClCl-
Cl-
Cl-
SO3-Na+
SO3-Na+
Na+
SO3-Na+ SO3-Na+
Na+
Na+
ClClNa+
SO3-Na+
Cl-
SO3-Na+
Na+
磺酸型阳膜在NaCl稀溶液中平衡示意图 R SO固定基团 ； Na+ 解离子
2018/10/5 18
随着科学技术的迅猛发展和人类对物质利用广 度的开拓，物质的分离已成为重要的研究课题。分 离的类型包括同种物质按不同大小尺寸的分离；异 种物质的分离；不同物质状态的分离等。 在化工单元操作中，常见的分离方法有筛分、 过滤、蒸馏、蒸发、重结晶、萃取、离心分离等。 然而，对于高层次的分离，如分子尺寸的分离、生 物体组分的分离等，采用常规的分离方法是难以实 现的，或达不到精度，或需要损耗极大的能源而无 实用价值。
ClNa+ Na+
SO3-Na+
Na+ Cl
-
Cl-
ClSO3-Na+
Na+
磺酸型阳膜在NaCl浓溶液中平衡示意图
2018/10/5
R
SO3-
固定基团
； Na+
解离子
10
2.4 离子交换膜的一般性能和用途 离子交换膜的一般性能，常用物理、化学、电 化学性能表示：
• 应平整，均一，无针孔，并且有一定的机械强度和柔韧性。 • 应具有必要的选择透过性，这就要求有较高的交换容量。 • 应具有较高的导电性能，特别是应用在传导电流的设备中。 • 应具有较好的形态稳定性，故膜的溶胀度不应太大。 • 应具有耐高温，抗氧化，抗酸（或作原理2018/10/5引自162018/10/5
引自17第二节 高分子分离膜
2.1 概述
2.1.1 分离膜与膜分离技术的概念 分离膜是指能以特定形式限制和传递流体物质 的分隔两相或两部分的界面。膜的形式可以是固态 的，也可以是液态的。被膜分割的流体物质可以是 液态的，也可以是气态的。膜至少具有两个界面， 膜通过这两个界面与被分割的两侧流体接触并进行 传递。分离膜对流体可以是完全透过性的，也可以 是半透过性的，但不能是完全不透过性的。膜在生 产和研究中的使用技术被称为膜技术。
2018/10/5
19
具有选择分离功能的高分子材料的出现，使上 述的分离问题迎刃而解。膜分离过程的主要特点是 以具有选择透过性的膜作为分离的手段，实现物质 分子尺寸的分离和混合物组分的分离。膜分离过程 的推动力有浓度差、压力差和电位差等。膜分离过 程可概述为以下三种形式： ① 渗析式膜分离 料液中的某些溶质或离子在浓度差、电位差的 推动下，透过膜进入接受液中，从而被分离出去。 属于渗析式膜分离的有渗析和电渗析等；
2018/10/5 21
膜分离技术是利用膜对混合物中各组分的选择 渗透性能的差异来实现分离、提纯和浓缩的新型分 离技术。膜分离过程的共同优点是成本低、能耗 少、效率高、无污染并可回收有用物质，特别适合 于性质相似组分、同分异构体组分、热敏性组分、 生物物质组分等混合物的分离，因而在某些应用中 能代替蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元操作。 实践证明，当不能经济地用常规的分离方法得到较 好的分离时，膜分离作为一种分离技术往往是非常 有用的。并且膜技术还可以和常规的分离方法结合 起来使用，使技术投资更为经济。
2018/10/5
20
② 过滤式膜分离 利用组分分子的大小和性质差别所表现出透过 膜的速率差别，达到组分的分离。属于过滤式膜分 离的有超滤、微滤、反渗透和气体渗透等； ③ 液膜分离 液膜与料液和接受液互不混溶，液液两相通过 液膜实现渗透，类似于萃取和反萃取的组合。溶质 从料液进入液膜相当于萃取，溶质再从液膜进入接 受液相当于反萃取。
第三章 离子交换膜及分离膜
2018/10/5
1
第一节离子交换膜
1.1 概述 五十年代合成离子交换树脂取得成功之后， 就利用粘合剂把离子交换树脂细粉粘合起来制成 膜型，从而为制备具有实用价值的选择透过性膜 提供了条件。由于制膜的主要原料是离子交换树 脂，故称为离子交换（树脂）膜。
2018/10/5
2
2018/10/5
R
SO2
固定基团 ； +
解离离子
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膜的分类
• 阳离子交换膜有强酸膜，中等酸度膜和弱酸膜三 种。 • 阴离子交换膜有强碱，中等碱和弱碱膜三种。 • 特殊性能的膜有表面涂层膜，双极膜，两性膜及 镶嵌膜。 • 按用途分类，有电解槽隔膜，电池隔膜，渗透膜， 电渗析膜， • 人工肾膜及仿生膜等。
1.2 膜体结构和分类
• 膜体结构 图例1
*表示大分子结构 R* SO3H+(Na +) 解离离子 （或称反离子） 磺酸型阳离子交换膜 R* N+(CH 3)3 OH-(Cl-) 解离离子 （或称反离子）
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固定基团
固定基团
季铵型阴离子交换膜
2018/10/5
图例2
异相离子交换膜体结构示意图 1-粘合剂 2-离子交换树脂粒