離子交換膜與離子交換樹脂的比較

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1、離子交換膜又稱“離子交換樹脂膜”或“離子選擇透過膜”。這是因為離子交換膜與用于水處理領域的粒狀離子交換膜樹脂,具有基本相同的結構,而且早期的離子交換膜就是使用離子交換樹脂,通過加入粘合劑混煉拉片,然后加網(wǎng)熱壓成為膜狀物的,所以,有“離子交換樹脂漠”之稱。但是,離子交換膜和離子交換樹脂之間,除形狀之差而外,還有著根本不同的作用原理:離子交換樹脂是通過離子的吸附、藥品溶離和再生的離子交換機能進行脫鹽,但離子交換膜不是通過離子交換的機能,而是以選擇透過為其主要機理,將離子作為一種選擇性通過的媒介物。此外,在應用方法上也不相同,例如,離子交換樹脂的使用過程包含著處理、交換、再生等

2、步驟,而離子交換膜在應用過程中,可以連續(xù)作用,不必再生。由此看來,與其稱為離子交換膜,不如稱為“離子選擇透過膜”更為確切。不過,根據(jù)長期的習慣,人們還是沿稱“離子交換膜”。離子交換膜與離子交換樹脂離子交換膜可制成均相膜和非均相膜兩類。而離子交換樹脂就屬于非均相膜①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜，然后引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜內聚合成高分子，再通過化學反應引入所需功能基。也可通過甲醛、苯酚等單體聚合制得。②非均相膜。用粒度為200～400目的離子交換樹脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、

3、聚氯乙烯等充分混合后加工成膜制得。下面給一些離子交換樹脂的具體資料:離子交換樹脂分為陰陽兩種類型，陽離子交換樹脂又分為強酸性和弱酸性，陰離子交換樹脂分為強堿性和弱堿性。水通過陽離子交換樹脂時變?yōu)樗嵝裕偻ㄟ^陰離子交換樹脂變?yōu)橹行院蠡氐剿逑渲?，因此使用離子交換樹脂時，要強酸性與強堿性、弱酸性與弱堿性配對使用，離子交換樹脂依其聽附對象的不同又分為H型，OH型CI型和NA型，水族箱適用NA型，（鈉型）其目的是軟化水質。陽離子交換樹脂的再生可用5%--10%鹽酸、0.5%--5%硫酸、10%的食鹽水或海水其中之一種，陰離子交換樹脂的再生可用2%--10%氫氧化鈉、2%--4%氨

4、水或10%食鹽水其中之一種，均浸泡24小時。離子交換樹脂也是一種化學濾材載體不同后者屬于前者，后者是前者所包含的物質之一。如果還要細分的話還有正離子交換膜，負離子交換膜等。水處理設備網(wǎng)訊：離子交換膜和球狀離子交換樹脂在化學結構上是相同的，所以有人稱它為膜狀的離子交換樹脂。早期是利用粉碎的離子交換樹脂加入粘合劑制成薄膜，故稱為離子交換（樹脂）膜。因為在膜中存在粘合劑，活性基團將會分布不均，故又稱為異相（非均質）離子交換膜。隨著制膜技術不斷發(fā)展，近年來已經(jīng)能夠制備不加粘合劑的膜，因其活性基團分布能夠均一，故稱為均相（或均質）離子交換膜。　　如上圖所示，分別為均相陽膜的網(wǎng)狀結構

5、和微孔結構示意圖，表明這種膜是一種帶有解離離子并有曲折的微孔通道的高聚物電解質薄膜。在應用中，離子交換膜與離子交換樹脂的作用不同，離子交換膜是與外界電解質溶液中的離子進行膠體地吸附、解吸，使之穿過膜，故又稱為離子選擇透過性膜。而離子交換樹脂只是選擇性地吸附離子，爾后用化學藥品進行解吸再生?！　≡谏a(chǎn)實踐中，從組裝電滲析器開始到運行制水，都應對膜的物化性能和電化學性能提出嚴格要求。　　1.物理性能：①膜應平正均一光滑，無針孔。這樣可以避免電滲析器密封不良和防止原水中的濁物積聚在膜面上以及因出現(xiàn)針孔造成濃、淡水互竄等?！　、谀哂幸欢ǖ臋C械強度和韌性，以防組裝不慎時折裂，或

6、因運行中水壓力不平衡使膜變形或產(chǎn)生裂縫?？刹捎美w維網(wǎng)布增加強度和耐折性，更主要的是應注意選擇制膜的基材等?！　?.化學性能：①能耐受一定酸、堿。因為在維修電滲析器時，常用稀酸洗滌膜上的水垢，有時在濃水系統(tǒng)加酸運行。②極水室隔膜應選擇特殊的制膜基材，陽極室膜應能抵抗新生態(tài)氯和氧的侵蝕。陰極膜應能耐受堿性的陰極水。③應有較高的交換容量。交換容量是一個關鍵的指標，交換容量高的膜，電化學性能優(yōu)良，但由于活性基團具有親水性能，當活性基團高時，水分和溶脹度即隨之增大，這就會影響膜的強度。有時也會因膜體結構過于疏松，從而降低膜的選擇透過性?！　?.電化學性能：在從事電滲析脫鹽過程中，始

7、終和膜的導電性能和選擇透過性能密切聯(lián)系著，要求膜具有良好的導電性能和選擇透過性能。然而兩者又受著膜交換容量的制約。2.1引言離子交換膜與離子交換樹脂具有相同的基本化學結構，但在制備方法上，因為離子交換膜既包括樹脂的合成過程又有膜的成膜過程，所以離子交換膜的制備方法較為復雜。除參照離子交換樹脂制備外，一些非荷電膜的成膜方法對于離子交換膜也適用。通常離子交換膜的制備包括三個主要過程：①基膜制備；②引進交聯(lián)結構；③引入功能基團。至于制膜的途徑也主要是下述的三種之一：①先成膜后導人活性基團；②先導入活性基團再成膜；③成膜與導入活性基團