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イオン交換膜とは

電気透析などに使われるイオン交換膜とは一体どういうものなのでしょうか。脱塩・減塩に、医薬、食品加工、メッキ溶剤処理、廃液処理など、様々な場面で用いられるイオン交換膜の基本的な知識について解説いたします。

イオン交換膜の仕組み

イオン交換膜の仕組み

溶液中のイオンを選択透過させる膜で、膜の持つ電荷によってイオンの流れをさまたげたり、膜の通過を可能にするのがイオン交換膜。この時使われるイオン交換膜の種類は大別して、陽イオン交換膜である「カチオン膜」と陰イオン交換膜である「アニオン膜」に分けられます。カチオン膜は、マイナスの電荷交換基が固定されているため、陰イオンは反発し通過できず陽イオンのみを通過させ、反対にアニオン膜にはプラスの電荷交換基が固定されて、陽イオンの通過を妨げ陰イオンのみを透過させます。

これらの選択透過は、直流電気エネルギーによって行われます。電気透析はこの反応を利用して、電極間に存在する無機塩類やアミノ酸を含む溶液のイオン調節(濃縮・希釈)を行います。電気透析の基本的な説明に関しては、電気透析とはに掲載しておりますのでご確認ください。

イオン交換樹脂との違い

濃度の高い塩分処理はイオン交換膜電気透析装置が最適

イオン交換樹脂は粒状をしたイオン交換体で、イオンを吸着する機能がありますが、吸着量が多くなり低下すると、樹脂の再生作業が必要となります。これに対し、イオン交換膜は、膜にイオンを吸着させることなく、通過させるだけなので再生をする必要がなく高濃度のイオンでも長時間にわたって連続使用が出来ます。

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