为什么电解饱和食盐水所用的离子交换膜只允许阳离子通过,为什么非要用阳离子交换膜,用阴离子交换膜就不
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解决时间 2021-04-04 23:45
- 提问者网友:绫月
- 2021-04-04 16:58
为什么电解饱和食盐水所用的离子交换膜只允许阳离子通过,为什么非要用阳离子交换膜,用阴离子交换膜就不
最佳答案
- 五星知识达人网友:底特律间谍
- 2021-04-04 17:10
正好我前几天才去红四方氯碱工业看了看。这就是一个化学工艺的问题,简单来说,我想通过电解NaCl饱和溶液同时获得NaOH,Cl2,H2这三种产品,如果想用阴离子交换膜,那是交换什么呢,OH-吗?不行,氢氧根离子从阴极产生如果跨过膜之后会和阳极电解产生的氯气反应。氯离子吗?那更不可能了,因为想要获得纯的NaOH最好的办法就是阴极不电解NaCl而是电解稀氢氧化钠,根本不会有氯离子能迁移过去的。下边附图一张,不懂再问。
追答
追问为什么氯离子过去不行,氯离子过去不是也有利于产生氯气吗追答根本不会有氯离子迁移过去,因为阴极电解的是稀氢氧化钠溶液,试想如果阴极电解NaCl溶液那么产物就是氢氧化钠和氯化钠的混合物,请问如何分离?追问我还是不太理解……原本的溶液中就有氢氧化钠呀,而且如果氯离子跨过去,阴极的氯离子不就少了,得到的氢氧化钠不是更纯吗?如果按照你的分析,那么阴极是没有氯离子的,那么原本氯离子哪去了?追答图画的很清楚,阴极根本不是电解氯化钠溶液,而是稀氢氧化钠溶液。水电离的氢离子在阴极得电子生成氢气,留下氢氧根离子,阳极区中氯化钠中的钠离子在电场作用下透过交换膜与氢氧根作用生成氢氧化钠。最后还剩下氯离子在阳极上失电子生成氯气关键的是这不是按我分析,而是化工厂就是按照这个工艺生产的。最后我只能说这不过是个工艺问题是学化工的该研究的问题,过多思考对于做题目也没有什么助益。还有也可以分析一下为什么不用氯离子交换膜,PS氢氧根迁移过去会和氯气反应所以不用氢氧根交换膜。为什么不用氯离子交换膜呢?第一用了氯离子交换膜说明两侧都是氯化钠溶液了对吧。第二,这是因为氯离子根本不可能完全迁移到阳极区,这是因为在交换膜处只有氯离子在承担导电任务,在电压不变的条件下,随着氯离子不断迁移使浓度减少,电流必定减小,当氯离子完全迁移过去,就意味着氯离子浓度为0电流必定也为0。这是要花很长的时间,而且电流减小也意味着氢气氯气产生速率减小,这是自找麻烦。也就是说用氯离子交换膜,如果想使电流保持一定数值,氯离子浓度也要保持在一定水平以上,所以阴极一定是氢氧化钠和氯化钠的混合物。第三请问氯化钠和氢氧化钠溶液怎么从中分离出氢氧化钠?
追问为什么氯离子过去不行,氯离子过去不是也有利于产生氯气吗追答根本不会有氯离子迁移过去,因为阴极电解的是稀氢氧化钠溶液,试想如果阴极电解NaCl溶液那么产物就是氢氧化钠和氯化钠的混合物,请问如何分离?追问我还是不太理解……原本的溶液中就有氢氧化钠呀,而且如果氯离子跨过去,阴极的氯离子不就少了,得到的氢氧化钠不是更纯吗?如果按照你的分析,那么阴极是没有氯离子的,那么原本氯离子哪去了?追答图画的很清楚,阴极根本不是电解氯化钠溶液,而是稀氢氧化钠溶液。水电离的氢离子在阴极得电子生成氢气,留下氢氧根离子,阳极区中氯化钠中的钠离子在电场作用下透过交换膜与氢氧根作用生成氢氧化钠。最后还剩下氯离子在阳极上失电子生成氯气关键的是这不是按我分析,而是化工厂就是按照这个工艺生产的。最后我只能说这不过是个工艺问题是学化工的该研究的问题,过多思考对于做题目也没有什么助益。还有也可以分析一下为什么不用氯离子交换膜,PS氢氧根迁移过去会和氯气反应所以不用氢氧根交换膜。为什么不用氯离子交换膜呢?第一用了氯离子交换膜说明两侧都是氯化钠溶液了对吧。第二,这是因为氯离子根本不可能完全迁移到阳极区,这是因为在交换膜处只有氯离子在承担导电任务,在电压不变的条件下,随着氯离子不断迁移使浓度减少,电流必定减小,当氯离子完全迁移过去,就意味着氯离子浓度为0电流必定也为0。这是要花很长的时间,而且电流减小也意味着氢气氯气产生速率减小,这是自找麻烦。也就是说用氯离子交换膜,如果想使电流保持一定数值,氯离子浓度也要保持在一定水平以上,所以阴极一定是氢氧化钠和氯化钠的混合物。第三请问氯化钠和氢氧化钠溶液怎么从中分离出氢氧化钠?
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- 1楼网友:第四晚心情
- 2021-04-04 18:49
那个膜应该是质子交换膜 就是H+ H+就是质子😁
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