電滲析技術(shù)利用電場(chǎng)作用實(shí)現(xiàn)水中各種離子的有效遷移與分離。它的分離效果依賴于電極與電解質(zhì)間的電化學(xué)反應(yīng),電場(chǎng)強(qiáng)度與反應(yīng)電壓的控制屬于實(shí)現(xiàn)分離的關(guān)鍵所在。準(zhǔn)確理解電滲析的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,可以更好的選擇與調(diào)控設(shè)備,生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品水。陽極屬于電滲析技術(shù)的部件。在其表面會(huì)發(fā)生金屬的溶解反應(yīng),釋放出相應(yīng)的陽離子。常用的陽極材料主要有鐵、鋁、鋯與金屬合金等。陽極材料的選擇需要綜合考慮其化學(xué)活性、溶解產(chǎn)物以及使用壽命等多方面因素。陽極的電化學(xué)反應(yīng)可以產(chǎn)生相應(yīng)的電子,為下一步的陰極反應(yīng)提供電子。陰極則發(fā)生水的電解反應(yīng),其中水分子被電子還原,產(chǎn)生氫氣與氫氧根離子。氫氣的產(chǎn)生可以作為系統(tǒng)運(yùn)行的直接指示,陰極類型的選擇對(duì)氫氣產(chǎn)率有直接影響。具有較多微觀空穴結(jié)構(gòu)的陰極可以獲得較高的電化學(xué)活性與產(chǎn)氫量。合理選擇陰極材料并控制其表面結(jié)構(gòu)可以提高電滲析系統(tǒng)的能量利用效率。離子交換膜屬于電滲析過程的重要組成部分,它同時(shí)具有阻隔性與導(dǎo)電性。膜材料需要對(duì)水的滲透率較高,同時(shí)也對(duì)離子的移動(dòng)具有較好的選擇性,使不同類型的離子可以有選擇性地從其中遷移。離子交換膜的選擇性與離子通量直接決定了系統(tǒng)的離子遷移速度與分離效果。其厚度與離子交換容量也是影響系統(tǒng)產(chǎn)水量與功耗的因素之一。除材質(zhì)外,電場(chǎng)強(qiáng)度也屬于影響電滲析性能的關(guān)鍵參數(shù)。較高的電場(chǎng)可以獲得更大的離子遷移動(dòng)力,提高其在單位時(shí)間內(nèi)通過膜層的通量,獲得較高的理論產(chǎn)水量。但過高的電場(chǎng)也會(huì)引起水中的電解,增加系統(tǒng)的能耗與熱損失,降低其經(jīng)濟(jì)性。電場(chǎng)強(qiáng)度的選擇需要綜合考慮材料參數(shù)與系統(tǒng)性能,實(shí)現(xiàn)在相對(duì)較低的耗能下獲得產(chǎn)水量,這需要選擇性能匹配的設(shè)備與材料,優(yōu)化系統(tǒng)的整體效率。綜上,電滲析技術(shù)的分離效果依賴于電極、膜材料與電場(chǎng)之間的協(xié)同作用。陽極的溶解與陰極的水電解反應(yīng)可以提供電荷平衡與動(dòng)力來源。離子交換膜實(shí)現(xiàn)了離子的選擇性遷移與分離。電場(chǎng)強(qiáng)度則屬于離子遷移的直接驅(qū)動(dòng)力。這些要素的匹配與協(xié)同可以發(fā)揮電滲析技術(shù)的分離性能,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)水量與低能耗,獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益。