電滲析是一種以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作。以直流電場為推動力的膜分離方法,它是使溶質(zhì)和溶液分離的一種物理化學(xué)過程。電滲析過程是電化學(xué)過程和滲析擴散過程的結(jié)合,在外加直流電場的驅(qū)動下,利用離子交換膜的選擇透過性(即陽離子可以透過陽離子交換膜,陰離子可以透過陰離子交換膜),陰、陽離子分別向陽極和陰極移動。離子遷移過程中,若膜的固定電荷與離子的電荷相反,則離子可以通過;如果它們的電荷相同,則離子被排斥,從而實現(xiàn)溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。
在電滲析的過程中,我們需要注意的是:
1、同名離子的遷移,離子交換膜的選擇透過性往往不可能是百之百的,因此總會有少量的相反離子透過交換膜;
2、離子的濃差擴散,由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著濃度差,總會有少量的離子由濃縮室向淡化室擴散遷移,從而降低了滲析效率;
3、水的滲透,盡管交換膜是不允許溶劑分子透過的,但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差,就會使部分溶劑分子(水)向濃縮室滲透;
4、水的電滲析,由于離子的水合作用和形成雙電層,在直流電場作用下,水分子也可從淡化室向濃縮室遷移;
5、水的極化電離,有時由于工作條件不良,會強迫水電離為氫離子和氫氧根離子,它們可透過交換膜進入濃縮室;
6、水的壓滲,由于濃縮室和淡化室之間存在流體壓力的差別,迫使水分子由壓力大的一側(cè)向壓力小的一側(cè)滲透。顯然,這些次要過程對電滲析是不利因素,但是它們都可以通過改變操作條件予以避免或控制。
電滲析廣泛應(yīng)用電力、電子、化工、制藥、科研化驗等場合、降低制水成本50%以上,節(jié)省離子交換法再生用酸堿80%左右,延長再生周期五倍以上。