
【电】 electrodialytic process
【化】 electrodialysis
【医】 electrodialysis
course; procedure; process
【计】 PROC
【化】 process
【医】 course; process
【经】 process
电渗析(electrodialysis)是一种基于电场驱动的膜分离技术,主要用于溶液中离子的选择性迁移与分离。其核心原理是在直流电场作用下,阴阳离子分别通过选择性离子交换膜定向移动,从而实现溶液的脱盐或浓缩。该过程涉及以下关键要素:
离子交换膜
阳离子交换膜(CEM)仅允许阳离子透过,阴离子交换膜(AEM)则允许阴离子通过。这种选择性由膜表面的固定电荷基团决定,例如磺酸基团(-SO₃⁻)用于CEM,季铵基团(-N⁺(CH₃)₃)用于AEM。
电化学迁移
在直流电场中,阳离子向阴极迁移并通过CEM,阴离子向阳极迁移并通过AEM。非带电物质(如有机物分子)则被截留在原溶液中,实现分离效果。迁移速率符合能斯特-普朗克方程: $$ J_i = -D_i left( frac{partial c_i}{partial x} + z_i c_i frac{F}{RT} frac{partial phi}{partial x} right) $$ 其中$J_i$为离子通量,$D_i$为扩散系数,$z_i$为离子电荷数。
应用领域
电渗析广泛应用于海水淡化、工业废水处理(如回收重金属)、食品工业(乳清脱盐)及医药制备(蛋白质纯化)。据国际脱盐协会统计,其在低盐度水处理中的能耗比反渗透低30%-50%。
技术局限
需避免膜污染和浓差极化现象,操作中需控制电流密度低于极限电流。最新研究通过脉冲电场和新型杂化膜材料(如石墨烯复合膜)提升稳定性。
电渗析过程是一种利用电场驱动和离子交换膜选择性分离离子的技术,主要用于溶液的淡化、浓缩或纯化。以下是其核心要点:
电渗析是在直流电场作用下,通过阳离子交换膜(允许阳离子通过)和阴离子交换膜(允许阴离子通过)的选择性透过性,使溶液中的阴、阳离子定向迁移,从而实现离子分离的过程。
电渗析的电流效率($eta$)可表示为:
$$
eta = frac{zFQDelta c}{I} times 100%
$$
其中,$z$为离子电荷数,$F$为法拉第常数,$Q$为流量,$Delta c$为浓度差,$I$为电流。
如需更完整信息,可参考、4、5、9等来源。
冰的订婚契约多形神经元额镜费城肺链丝菌弗来明氏液光亮退火毫不霍华德-布里奇臭氧器肩胛上动脉接处精美设计基因工程细胞可清除区赖氨酰赖氨酸离子选择性半导电极明胶民间的脑桥外侧池匹派环素强求一致的气色好的权重叠加区域选择性反应扰乱治安塞尔氏背心适应征舒-查二氏试验妄念