当然用电渗析啊！

引子

前两日，一个科普公众号（《把科学带回家》），发了一个问题：“糖和盐混在一起了要怎么分开”（文章链接：https://mp.weixin.qq.com/s/0NW3majT-bH9ACCUi1l9Vg）。

盐分离？这不就是我们电渗析最日常的操作么？不过电渗析只能处理水溶液，得先溶解再蒸干，不够简单直接，成本也不小。

也许还有更好地方法？迫不及待地点开了文章，然后我看到了：

• 利用结晶形态差异，一颗颗挑；
• 利用尺寸差异，找精准孔径的筛子筛；
• 利用密度差异，控制好风力
• 的风吹；
• 利用溶解度差异，萃取（如乙醇）；
• ……

还不如用电渗析呢！相关的项目可以说遍布全国了好么？设备量小则几台多则几十台，天天忙着分离盐和糖呢~

然而，看了评论后，发现脑洞没有最大，只有更大。完全低估了广大网友的幽默细胞，这文章（包含了4个问题）的评论中，80%以上的人在回答如何分离糖和盐，但画风是这样的：

嗯，那个着急要做科普的人就是我。于是就有了，本文。

什么是电渗析？

我们知道，一个导体两端加上电压之后，会有带电离子（金属中的电子、溶液中的离子等）发生定向移动，在溶液中，移动的是阴、阳离子如Na⁺、Cl^-——没错，就是我们吃的盐在水中的样子——阳离子（Na⁺）会往阴极迁移，阴离子（Cl^-）会往阳极迁移。

但是，当我们在它们的路径上动些手脚，设置“路障”，那就可以实现各种不同的效果。电渗析的“路障”就是离子交换膜，阳离子交换膜（CM）本身带有负电，仅允许阳离子透过，阴离子交换膜（AM）反之。

离子交换膜的选择透过性

通过CM、AM的交替叠制，有选择性地阻拦离子，离子会从淡化室迁出，停留在浓缩室。而糖等有机分子不带电，怎么进的电渗析也就怎么出来，会停留在淡化室。以电为驱动力，利用离子交换膜的选择透过性，就可以实现糖与盐的分离了。

电渗析分离糖和盐的原理

当然，电渗析除了分糖、盐，其他不带电物质与带电离子的分离均可尝试。单我们接触的物料就有：木糖、果汁、酱油、氨基酸、左旋肉碱等等。除了脱盐，如果选择能耐酸、碱的膜（会更贵），也可以进行脱酸和脱碱。

拓展一下

浓缩室之所以叫浓缩室，当然也是可以实现离子富集功能的——少加点水就行。所以在海水制盐领域（日本比较多）、废水零排放领域、酸/碱浓缩回用领域，电渗析也有广泛的应用。

电渗析它还有一个特殊的分支，叫双极膜电渗析（BPED）。一般电渗析功能的实现，靠的是离子的定向迁移与选择透过，并没有改变物质的组成。而BPED中的双极膜，在两端电压达到一定值（＞0.83V）后可以电解水，产生的H⁺、OH^-，与进入系统的盐的阴、阳离子结合，转化成对应的酸、碱。

双极膜电解水

双极膜运行原理