
【電】 electrodialytic process
【化】 electrodialysis
【醫】 electrodialysis
course; procedure; process
【計】 PROC
【化】 process
【醫】 course; process
【經】 process
電滲析(electrodialysis)是一種基于電場驅動的膜分離技術,主要用于溶液中離子的選擇性遷移與分離。其核心原理是在直流電場作用下,陰陽離子分别通過選擇性離子交換膜定向移動,從而實現溶液的脫鹽或濃縮。該過程涉及以下關鍵要素:
離子交換膜
陽離子交換膜(CEM)僅允許陽離子透過,陰離子交換膜(AEM)則允許陰離子通過。這種選擇性由膜表面的固定電荷基團決定,例如磺酸基團(-SO₃⁻)用于CEM,季铵基團(-N⁺(CH₃)₃)用于AEM。
電化學遷移
在直流電場中,陽離子向陰極遷移并通過CEM,陰離子向陽極遷移并通過AEM。非帶電物質(如有機物分子)則被截留在原溶液中,實現分離效果。遷移速率符合能斯特-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$J_i$為離子通量,$D_i$為擴散系數,$z_i$為離子電荷數。
應用領域
電滲析廣泛應用于海水淡化、工業廢水處理(如回收重金屬)、食品工業(乳清脫鹽)及醫藥制備(蛋白質純化)。據國際脫鹽協會統計,其在低鹽度水處理中的能耗比反滲透低30%-50%。
技術局限
需避免膜污染和濃差極化現象,操作中需控制電流密度低于極限電流。最新研究通過脈沖電場和新型雜化膜材料(如石墨烯複合膜)提升穩定性。
電滲析過程是一種利用電場驅動和離子交換膜選擇性分離離子的技術,主要用于溶液的淡化、濃縮或純化。以下是其核心要點:
電滲析是在直流電場作用下,通過陽離子交換膜(允許陽離子通過)和陰離子交換膜(允許陰離子通過)的選擇性透過性,使溶液中的陰、陽離子定向遷移,從而實現離子分離的過程。
電滲析的電流效率($eta$)可表示為:
$$
eta = frac{zFQDelta c}{I} times 100%
$$
其中,$z$為離子電荷數,$F$為法拉第常數,$Q$為流量,$Delta c$為濃度差,$I$為電流。
如需更完整信息,可參考、4、5、9等來源。
埃默索測地線的磁動彈性波稻瘟光動平衡短壽命同位素耳上肌給予賒欠購物中心鬼達克裡克酸緩蝕阻垢劑TS-104槳式混合機角豆膠擠亂排列空間電荷平衡流勞合船級社兩足的流出體積離子栅學說麥糊民族自治謀財害命模型試驗輕質管子熱流商業通用語言生産手段濕潤力嘶啞音尾骨伸肌