雙極膜是由陽膜層和陰膜層復(fù)合而成，有些在兩個荷電層之間，還有催化層。當(dāng)陰膜層朝著陽極，陽膜層朝著陰極，在電場中施加電壓時，中間層的電解質(zhì)離子就會向主體溶液遷移，當(dāng)所有的電解質(zhì)離子遷移耗盡后，電流就必須由H+和OH-來負(fù)載完成，并通過中間過渡區(qū)的水解離得到補(bǔ)充，而消耗的水通過周圍溶液中的水向中間層擴(kuò)散而得到補(bǔ)充。
雙極膜電滲析法有三種基本的結(jié)構(gòu)模式：兩種二室式和三室式。
1、二室式電滲析有兩種，兩張雙極膜間用陽膜分隔成鹽室和堿室。有機(jī)酸鹽MX的溶液進(jìn)入左邊鹽室，在直流電場作用下，雙極膜陽膜側(cè)析出的H+直入鹽室，與有機(jī)酸陰離子X-結(jié)合成有機(jī)酸分子；M+則在電場作用下通過陽膜進(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(jī)酸鹽制得一種純堿和酸與鹽混合液。
另一種可稱為產(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(jī)酸鹽MX進(jìn)入右邊鹽室，在直流電場作用下，陰離子X-通過陰膜進(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(jī)酸鹽制得一種純酸和鹽與堿的混合物。
2、在三室式中，一個單元由雙極膜、陰膜和陽膜分隔組成酸室、鹽室和堿室。有機(jī)酸鹽MX進(jìn)入中間的鹽室后，在電場作用下，其陽離子M+通過陽膜進(jìn)入堿室，與雙極膜分離出來的OH-形成堿MOH；而陰離子X-則通過陰膜進(jìn)入酸室，與雙極膜分離出來的H+形成有機(jī)酸HX。
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