离子交换膜,简单来说,就是一张特殊的“过滤网”。但它过滤的不是灰尘或其他固体颗粒,而是溶液中的带电离子。
我们可以想象一下,有一杯盐水,里面既有水分子,也有带正电的钠离子(Na+)和带负电的氯离子(Cl-)。现在,想把钠离子和氯离子分开,怎么办?就可以使用离子交换膜。
离子交换膜上有一些特殊的“小孔”,这些小孔会只允许带特定电荷的离子通过。那么如果我们在盐水的两侧放置两张分别只允许正离子、负离子通过的交换膜,并在两侧施加一定的电场或是利用浓度差作为“驱动力”,盐水中的钠离子则会“自主”地通过那张只允许正离子通过的膜,而氯离子则会通过那张只允许负离子通过的膜。这样,就可以成功地将钠离子和氯离子分开了。
离子交换膜在很多领域都有重要应用,比如制造纯净的淡水、分离工业废水中的有害物质,甚至在电池中也要用到它。(文/徐咪 图/陈思)