双极膜是一种离子交换复合膜 , 它通常由阳离子交换层 (N 型膜) 、界面亲水层 ( 催化层) 和阴离子交换层 ( P 型膜) 复合而成 , 是真正意义上的反应膜。在直流电场作用下 , 双极膜可将水离解 ,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点 , 将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统 , 能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱 , 这种方法称为双极膜电渗析法。
双极膜电渗析器通电以后，电极表面发生电极反应，致使阳极水呈酸性，并产生初生态的氧O2或氯气Cl2。阴极水呈碱性，当极室水中有Ca2+和Mg2+时会生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，结集在阴极上，阴极室有氢气H2排出。因此极水要畅通，不断排出电极反应产物，有利于双极膜电渗析器正常运行。
电渗析是在直流电场作用下，溶液中的带电离子选择性地通过离子交换膜的过程。主要用于溶液中电解质的分离。在淡化室中通入含盐水，接上电源，溶液中带正电荷的阳离子，在电场的作用下，向阴极方向移动到阳膜，受到膜上带负电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜，进入右侧的浓缩室。带负电荷的阴离子，向阳极方向移动到阴膜，受到膜上带正电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜，进入左侧的浓缩室。淡化室盐水中的氯化钠被不断除去，得到淡水，氯化钠在浓缩室中浓集。
使用双极膜电渗析技术制备酸碱具有的优势：能耗低，装置体积小，可节约投资；整个过程无氧化和还原反应发生，无副反应产物，没有污染。
应用范围：
无机酸、无机碱的制备与回收
废酸和废碱的回收
工业废水的处理
碱法草浆造纸黑液废水的处理
含盐废水(NaCl、Na2SO4、NH4Cl等)的处理与回收利用
有机酸(氨基酸、酒石酸、葡萄糖酸等)的制备与回收
酸性气体(SO2、H2S等)的处理和回收
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