离子交换膜性能指标
日期:[2019-1-5 17:08:55]   文章录入:www.zhreborn.com   共阅[280]次
  离子交换膜的性能是多方面的,要根据膜的电化学性能、化学性能和物理力学性能对膜进行综合评价分析,详细介绍给大家分享如下:
  1、交换容量交换容量是离子交换膜的关键参数,其单位为mmol/g。一般交换容量高的膜,选择透过性好,导电能力也强。但是由于活性基团一般具有亲水性,因此当活性基团含量高时,膜内水分与溶胀度会随之增大,从而影响膜的强度。有时也会因膜体结构过于疏松,而使膜的选择性下降。一般膜的交换容量约为2-3mmol/g。
  2、含水量指膜内与活性基团结合的内在水,经每克干膜所含水的克数表示(%)。的含水量与其交换容量和交联度有关,如上所说,随着交换容量提高,含水量增加。交联度大的膜由于膜结构,含水量也会相应降低。提高膜的含水量,可使膜的导电能力增加,但由于膜的溶胀会合螈选择性下降,一般膜的含水量约为20%-40%左右。
  3、导电性(膜电阻)一般用电导率(Ω.cm)或电阻率(Ω.cm)表示,也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻(Ω.cm)表示。对电阻的表示因用途而异。一般讲,在不影响其他性能的情况下电阻越小越好,以降低电能消耗。膜电阻与膜结构和膜厚度有关,此外还与外界溶液及温度有关。通常规定25C,于0.1mol/L KCL溶液或0.1mol/L NaCL溶液中测定的膜电导作为比较标准。
  4、选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力,用离子迁移数(t)和膜的透过度(p)来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜,反离子的迁移数为1,同名离子的迁移数为0.实际上由于各种因素的影响,反离子在膜内的实际迁移可能达到1。有两种方法可以得到膜的离子迁移数, 一是膜电位法,将膜在两种不同浓度的同类电解质中测定其膜电位,再由膜电位计算迁移数。另一种方法是,在外加直流电场下,在电渗析槽中直接测定膜的迁移数。一般要求,实用的离子交换膜透过度大于85%,反离子迁移数大于0.9,并希望在高浓度电解质中仍有良好的选择透过性。
  5、机械强度膜的机械强度包括膜的爆破强度和抗拉强度以及抗弯强度和柔韧性能。爆破强度是指膜受到垂直方向的压力时, 所能承受的较高压力,采用水压爆破法测定,以单位面积上所受压力表示(MPa),它是表明膜的机械强度的重要指标。抗拉强度是指膜受到平等方向的拉力时,所能宾较高拉力,以单位面积上所受接力表示(MPa)。膜的机械强度主要决定地的化学结构、增强材料等。增强的交联度可提高膜的机械强度,而增设交换容量和含水量会使强度下降。一般使用膜的尖大于0.3MPa。
  6、膨胀性能(尺寸稳定性)膜有膨胀和收缩应尽量小而且均匀。否则既会带来组装的,而且还将造成压头损失增大、漏水、漏电和电流率下降等不良现象。
  7、化学性能指膜的耐酸碱、耐溶剂、耐氧化、耐辐照、耐温、耐有机污染等性能。
  小编:G
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