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海水淡化中的电渗析法和离子交换法具体如何理解?请详细解释
离子交换法是一种有效的淡化海水技术,它通过离子交换树脂吸附海水中的几乎所有离子,几乎将海水中的离子“截流”下来。这种方法利用离子交换树脂的特殊性质,将海水中的离子全部固定在树脂上,从而得到淡化后的水。
相比之下,电渗析法则利用电场的作用,通过强制吸引离子向电极方向移动,从而达到降低水中离子浓度的目的。在这一过程中,电极中间部位的离子被有效去除,进而得到淡水。通常情况下,水中的离子可以通过交换膜自由移动,但人工合成的大分子离子则无法通过。
电渗析与电解在处理水的原理上存在显著差异。尽管电渗析过程可能需要较高的电压来驱动离子的移动,但其电流相对较小,无法维持持续的氧化还原反应的发生。而电解则不同,它需要较大的电流来驱动氧化还原反应的进行。这两种方法各有特点,可以根据具体需求选择合适的技术。
电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示.请回答后面的问题:(1)海水不能
(1)海水中富含Mg2+和Ca2+等阳离子,电解过程中,阴极附近会产生氢氧根离子。这些氢氧根离子与钙镁离子结合生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀物。这些沉淀物会堵塞阳离子交换膜,从而阻碍离子的通行,最终导致电渗析法失效。
(2)在电渗析法淡化海水的示意图中,阴离子会向阳极移动,而阳离子会向阴极移动。在此过程中,①室的离子浓度会逐渐减小,而②室的离子浓度变化不大。含有更高离子浓度的水被称为浓水,会从B处排出。因此,B处排出的即为浓水。