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      電滲析設備中產生極化現象的危害性

      發表時間:2022-09-14

        電滲析設備中發生極化現象,是指其在通電過程中,在靠近交換膜的部分發生某些和整體溶液由差異的現象。極化現象是離子向電極運動時,由于它們在膜中和溶液中的遷移速度不相等,此時在淡水室中膜電導常常比其中溶液的電導大得多,因此,離子通過交換膜的速度比它在溶液中遷移的速度要快得多,結果使沿淡水室的一側的交換膜表面部分由一薄層水所含有的離子濃度比整個淡水室內的平均離子濃度低;同理,在濃水室中由于離子不能穿過交換膜,造成了有大量離子集中在其表面,所以交換膜表面有一薄層水中的離子濃度比整個濃水室內的平均離子濃度高,這就是離子交換膜的機會現象。

        極化現象對電滲析器運行是不利的,其危害性可歸納為以下三個方面:

        1、因電阻增大而增加電耗。雖然濃水室中緊靠交換膜表面水中離子濃度很高,可以減少電阻,但它不能抵消淡水室中緊靠交換膜表面水中離子濃度過小所增加的電阻,所以總的電阻還是增大,因此也就增加了電能的消耗。這種現象在電流密度比較大和水流速度比較小時,更為突出。這是因為流速過小時,不能在流水槽內產生足夠的攪動,所以這種離子濃度不平均的現象更顯著。

        2、濃水室內的水發生電離作用。當淡水室中離子的濃度比較小,而電流密度又比較大時,則由于極化現象,在淡水室交換膜表面水中離子的濃度就更小,滿足不了送電的要求,此時,就會有更多的水電離成氫離子和氫氧根離子,參加穿過陽、陰膜的運動。這樣,有部分電流用在水的電離上,白白消耗掉一部分電能。

        3、引起膜上結垢。上面已指出,極化的結果會使淡水室中的水電離成氫離子和氫氧根離子。生產的氫氧根離子會穿過陰膜進入濃水室,使濃水室的陰膜表面水層帶堿性,因此在這里易于產生Mg(OH)2和CaCO3一類沉淀物,結成水垢。同理,在淡水室的陽膜附近,由于氫離子透過膜轉移到濃水室中,因此這里留下的氫氧根離子也使pH升高,所以會產生鐵的氫氧化物等沉淀物。

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