[发明专利]一种离子交换膜性能测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种离子交换膜性能测试装置，其特征在于，所述测试装置包括第一液体池、第二液体池以及可拆卸的导管，所述第一液体池前部设置有导管接口，且导管接口设置有可移动的挡板，所述导管接口一侧的第一液体池上表面设置有第一电极插口，所述导管接口相对一侧的第一液体池上表面设置有第二电极插口，所述第二液体池与第一液体池的结构完全相同，所述第一液体池和第二液体池通过连接于导管接口的可拆卸的导管相连，所述可拆卸的导管内部设置有离子交换膜。

2.根据权利要求1所述测试装置，其特征在于，所述可移动的挡板通过滑道实现导管接口打开和关闭；

优选地，所述滑道设置于所述导管接口所在表面的内部。

3.根据权利要求1或2所述测试装置，其特征在于，所述第一电极插口与第二电极插口的形状分别独立地包括圆形、三角形、四边形、五边形或六边形中任意一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述测试装置，其特征在于，所述可拆卸的导管的端口形状包括圆形、三角形、四边形、五边形或六边形中任意一种；

优选地，所述导管接口形状与可拆卸的导管的端口相同；

优选地，所述导管接口内部为磨砂面，所述可拆卸的导管通过插入导管接口实现导管与第一液体池和第二液体池的连接。

5.一种离子交换膜性能测试的方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1-4任一项所述测试装置对离子交换膜的电阻率、膜电位、选择透过性、离子渗透能力以及离子迁移能力进行测试。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述离子交换膜的电阻率测试包括以下步骤：

(1)向离子交换膜性能测试装置中的第一液体池和第二液体池中加入等体积、等浓度的相同电解质溶液，并在所述第一液体池和第二液体池的第一电极插孔中插入面积相同的电极；

(2)使用不含有离子交换膜的导管连接步骤(1)所述第一液体池和第二液体池并打开导管接口的挡板，使用万用表或LCR数字电桥测试溶液电阻；

(3)使用含有被测离子交换膜的导管连接步骤(1)所述第一液体池和第二液体池并打开导管接口的挡板，使用万用表或LCR数字电桥测试溶液和离子交换膜的总电阻。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述离子交换膜的膜电位和选择透过性的测试方法包括以下步骤：

(1)向离子交换膜性能测试装置中的第一液体池和第二液体池中加入等体积、不同浓度的相同电解质溶液，并在所述第一液体池和第二液体池的第一电极插孔中插入面积相同的电极；

(2)使用含有被测离子交换膜的导管连接步骤(1)所述第一液体池和第二液体池并打开导管接口的挡板，使用电压测试装置测试得到实测膜电位；

(3)通过电解质溶液的参数计算理想膜电位，结合步骤(2)得到的实测膜电位计算得到离子迁移数以及选择透过度。

8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，所述离子交换膜的离子渗透能力的测试方法包括以下步骤：

(1)向离子交换膜性能测试装置中的第一液体池加入待测离子的盐溶液，向第二液体池加入与待测离子浓度相同的不同离子的同种盐溶液；

(2)使用含有被测离子交换膜的导管连接步骤(1)所述第一液体池和第二液体池并打开导管接口的挡板，扩散时间t后关闭所述第一液体池和第二液体池导管接口的挡板，分别测试第一液体池和第二液体池中待测离子的浓度，计算得到离子交换膜对待测离子的扩散系数。

9.根据权利要求5-8任一项所述的方法，其特征在于，所述离子交换膜的离子迁移能力的方法包括以下步骤：

(1)向离子交换膜性能测试装置中的第一液体池加入待测离子的盐溶液，向第二液体池加入与待测离子浓度相同的不同离子的同种盐溶液，并在所述第一液体池和第二液体池的第二电极插孔中插入面积相同的电极；

(2)使用含有被测离子交换膜的导管连接步骤(1)所述第一液体池和第二液体池并打开导管接口的挡板，通过电极向测试装置施加恒定电流，施加恒定电流的时间t后关闭所述第一液体池和第二液体池导管接口的挡板，分别测试第一液体池和第二液体池中待测离子的浓度，计算得到离子交换膜对待测离子迁移数。