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128次elisa檢測試劑盒實驗室純水系統之電滲析制備技術
當水流過電板板時,水中的懸浮物、膠體在直流電場的作用下而加速沉降,水中溶解的鹽類電解析出,從而使水純化。當把離子交換膜置于電場中,水在膜間空隙流過時,由于離子膜只選擇性地通過離子的能力,陽離子膜只能通過陽離,陰離子膜只能通過陰離子,從而分別有選擇地減少和除去水中的離子雜質,這種方法就是離子交換膜電滲析脫鹽法。
(1)基本原理
離子交換膜電滲析的原理是在正、負電極所形成的電場作用下,水中的陽離子將被吸引至負(陰)極,而陰離子將被吸引至正(陽)極。它們將分別在異性的電極上放電,從而發生電解作用。如果在電極之間放置一種離子交換滲析膜,這種滲析膜是不透水的,且具有選擇性。在正負兩個電極之間,將陽膜和陰膜交替排列,用特制的隔板將這兩種膜隔開,組成濃縮和脫鹽兩個系統。
當向各個隔室引入鹽水后,在直流電場作用下,脫鹽室的陽離子趨向陰極,通過陽膜,被濃縮室的陰膜所阻擋,留在濃縮室中。脫鹽室的陰離子趨向陽極,通過陽膜,被濃縮室陽膜所阻擋,也留在濃縮室中。于是脫鹽室中的電解質濃度逐漸減少,而濃縮室的電解質濃度逐漸增加。終獲得淡化水或較純的水。
(2)離子交換膜
離子交換膜又分為陽離子交換膜和陰離子交換膜兩大類。陽膜的活性基團主要是磺酸、膦酸(或無機磷酸)、羧酸基團。陰膜為季胺、叔胺、仲胺等。陽膜中的RSO3--固定基團構成足夠強烈的負電場,由于異性相吸,帶正電荷的鈉離子容易被引入膜的孔隙中,而帶負電荷的氯離子則因電荷相同受到排斥。在陰膜中RCH2N+ (CH3) 3-固定基團構成足夠強烈的正電場,帶負電荷的氯離子容易引入膜的孔隙中,鈉離子則受到排斥。這就是離子交換膜的選擇性。
離子交換膜和球狀(或不定形粒狀)離子交換樹脂在化學結構上是相同的。所以,有人稱它為膜狀的離子交換樹脂。但在應用中,離了交換膜與離子交換樹脂的作用不同,前者是與外界電解質溶液中的離子進行交替地吸附、解吸,使之穿過膜,故又稱為離子選擇透過性膜。而后者只是選擇性的吸附離子,然后用化學藥品進行解吸再生。
在進行水預處理脫鹽方面,因為要求提高電滲析效率,通常采用解離度大的磺酸型陽膜、季胺型陰膜。
(3)電滲析器
電滲析器主要由濃、淡水室隔板、離子交換膜、極水隔板、電極以及鎖緊裝置組合而成。電滲析器有立式和臥式兩種構型。用隔板把膜隔開,構成水流通道。向極水隔板引入極水導電。電極作為聯接直流電源之用。鎖緊裝置的作用是把有關部件鎖緊。多數電滲析器以串聯方式組裝而成。
(4)應用
電滲析法適用于處理含有離子雜質較多的水,例如海水淡化。也可利用電滲析法作混合床離子交換法制純水的預處理。
電滲析法與其他技術組合制備純水則是發揮各種技術的特色,提高水質及降低成本的有效方法。單用電滲析法往往不可能得到*脫鹽泉水,而且處理水的成本隨水中含鹽量的增加而迅速提高。采用電滲析、離子交換和超濾組合工藝即可產生高純水。
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