技术优享丨离子交换膜的性质与应用

均相膜的电化学性能较为优良，但力学性能较差，常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差，而力学性能较优，由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱，常存在缝隙而影响离子选择透过性。

离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。阳离子在阳膜中透过性次序为：

Li＞Na＞NH4＞K＞Rb＞Cs＞Ag＞

Tl＞UO卂＞Mg＞Zn＞Co＞Cd＞

Ni＞Ca＞Sr＞Pb＞Ba

阴离子在阴膜中透过性次序为： F＞CH3COO＞HCOO＞Cl＞SCN＞Br＞

CrO娸＞NO婣＞I＞(COO)卆(草酸根)＞SO娸

膜电阻是与离子在膜中的淌度有关的一个数值，根据不同测定和计算方法可分成体积电阻和表面电阻。

水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能，其值愈大，在电渗析时水损失愈大，通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。

应用

离子交换可装配成电渗透器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。电渗析（见图）

的淡化程度可达一次蒸馏水纯度。也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐，分离各种离子与放射性元素、同位素，分级分离氨基酸等。此外，在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备，以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中，也都采用离子交换膜。离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位，它对仿生膜研究也将起重要作用。