電滲析設(shè)備脫鹽的基本原理,可由圖3—5來說明。它是把陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜交替排列于正負(fù)兩個(gè)電極之間,井用特制的隔板將其隔開,組成脫鹽(淡化)和濃縮兩個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)向隔室通入鹽水后,在直流電場(chǎng)作用下,陽(yáng)離子向陰極遷移,陰離子向陽(yáng)極遷移,但由于離子交換膜的選擇透過性,而使淡室中的鹽水淡化,濃室中鹽水被濃縮,實(shí)現(xiàn)脫鹽目的。
電滲析器通電后,在兩個(gè)電極上會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),以NaCl溶液為例,其反應(yīng)為;
在陽(yáng)極上: 2Cl- 一2e —→ Cl2↑
H2O —→ H+ + OH-
4OH- —4e —→ O2 + 2H2O
產(chǎn)生的氯氣又有一部分溶于水中:
Cl2 + H2O —→ HCl + HClO
HClO —→ HCl + [O]
由此可見,陽(yáng)極反應(yīng)有氧氣和氯氣產(chǎn)生,氯氣溶于水又產(chǎn)生HCl及初生態(tài)氧[O],陽(yáng)極呈酸性反應(yīng),應(yīng)當(dāng)注意陽(yáng)極的氧化和腐蝕問題。
在陰極上: H2O —→ H+ + OH-
H+ + 2e = 2H2↑
Na+ + OH- —→ NaOH
在陰極室由于H+離子的減少,放出氫氣,極水呈堿性反應(yīng),當(dāng)極水中臺(tái)有Ca2+、Mg2+和HCO32-等離子時(shí),會(huì)生成CaCO3和Mg(OH)2等沉淀物,在陰極上形成結(jié)垢。
在極室中應(yīng)注意及時(shí)排除電極反應(yīng)產(chǎn)物,以保證電滲析過程的正常*運(yùn)行??紤]到陰膜容易損壞,并為防止Cl-離子透過陰膜進(jìn)入陽(yáng)極室,所以在陽(yáng)極附近一般不用陰膜,而改用陽(yáng)膜或惰性多孔保護(hù)膜。