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电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜。这种离子交换膜按离子的电荷性质可分为阳离子交换膜(阳膜)和阴离子交换膜(阴膜)两种。在电解质水溶液中,阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子,阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子,这就是离子交换膜的选择透过性。在电渗析过程中,离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换,而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用,即离子交换膜不需再生。电渗析工艺的电极和膜组成的隔室称为极室,其中发生的电化学反应与普通的电极反应相同。阳极室内发生氧化反应,阳极水呈酸性,阳极本身容易被腐蚀。阴极室内发生还原反应,阴极水呈碱性,阴极上容易结垢。