Биполярный электродиализ

Используя движущую силу электрического потенциала, биполярные мембраны способны эффективно разлагать воду на ионы водорода H⁺ и гидроокиси OH^-.

Ионы H⁺ и OH^-переносятся затем через катионообменные и анионообменные слои, формирующие биполярные мембраны, в соседние кислотные и щелочные камеры, как проиллюстрировано на схеме.

В трехкамерной ячейке по сторонам от биполярной мембраны дополнительно располагаются соответственно катионообменные и анионообменные мембраны, способные выборочно перемещать через себя заряженные частицы и таким образом выполнять функции разделения и концентрирования растворов. Катионитовые мембраны содержат фиксированные отрицательные заряды, которые позволяют перемещать положительно заряженные ионы (катионы) такие, как Na⁺, или Ka⁺, пропуская их через себя, одновременно отталкивая отрицательно заряженные ионы. Соответствующим образом анионитовые мембраны содержат положительные заряды, которые позволяют перемещать отрицательно заряженные ионы (анионы), такие как F^-, SO₄^-, Cl^- или NO₃^-, пропуская их через себя и отталкивая положительно заряженные ионы.

Объединение возможностей традиционных ионообменных мембран с уникальными свойствами биполярных мембран в одном пакете позволяет осуществить процесс расщепления растворенных в воде солей. Так, пропуская солевой раствор, на пример NaCl, через мембранный пакет с одновременной подачей на электроды потенциала постоянного электрического тока, получают на выходе из аппарата щелочь и кислоту, в данном случае - NaOH и HCl.

Аналогичным образом может происходить расщепление KF, KNO₃, NH₄Cl, Na₂SO₄, KCl и т.д., а также органических солей.