雙極膜是由陽(yáng)膜層和陰膜層復合而成,有些在兩個(gè)荷電層之間,還有催化層。當陰膜層朝著(zhù)陽(yáng)極,陽(yáng)膜層朝著(zhù)陰極,在電場(chǎng)中施加電壓時(shí),中間層的電解質(zhì)離子就會(huì )向主體溶液遷移,當所有的電解質(zhì)離子遷移耗盡后,電流就必須由H+和OH-來(lái)負載完成,并通過(guò)中間過(guò)渡區的水解離得到補充,而消耗的水通過(guò)周?chē)芤褐械乃蛑虚g層擴散而得到補充。
雙極膜電滲析法有三種基本的結構模式:兩種二室式和三室式。
1、二室式電滲析有兩種,兩張雙極膜間用陽(yáng)膜分隔成鹽室和堿室。有機酸鹽MX的溶液進(jìn)入左邊鹽室,在直流電場(chǎng)作用下,雙極膜陽(yáng)膜側析出的H+直入鹽室,與有機酸陰離子X(jué)-結合成有機酸分子;M+則在電場(chǎng)作用下通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入右邊堿室,與雙極膜產(chǎn)生的OH-形成堿。這種電滲析法可由有機酸鹽制得一種純堿和酸與鹽混合液。
另一種可稱(chēng)為產(chǎn)酸的二室式。
兩張雙極膜間用陰膜分隔成酸室與鹽室。有機酸鹽MX進(jìn)入右邊鹽室,在直流電場(chǎng)作用下,陰離子X(jué)-通過(guò)陰膜進(jìn)入左邊酸室,形成酸HX;而在鹽室中的M+與雙極膜產(chǎn)生的OH-形成堿。這種電滲析法可由有機酸鹽制得一種純酸和鹽與堿的混合物。
2、在三室式中,一個(gè)單元由雙極膜、陰膜和陽(yáng)膜分隔組成酸室、鹽室和堿室。有機酸鹽MX進(jìn)入中間的鹽室后,在電場(chǎng)作用下,其陽(yáng)離子M+通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入堿室,與雙極膜分離出來(lái)的OH-形成堿MOH;而陰離子X(jué)-則通過(guò)陰膜進(jìn)入酸室,與雙極膜分離出來(lái)的H+形成有機酸HX。