离子交换膜的作用机理可用道南(Dounan)平衡理论给予解释 如用一半透膜将具有不扩散阴离子Z的钠盐溶液与氯化钠溶液隔开，前者 浓度为©，后者为c2。离子Z不能扩散透过到膜的另一侧，而其余离子如Na、 Cr则可自由透过（见图9一11） (1)膜(2 (1膜(2少 Z(C) CI(C Z(C) C- ( Nat(C:) NatC) trC+-artC-动 初始状态 平御状态 图9一11道南膜平衡示意 假设有浓度为x的N从(2)室透过膜近移到(1)室，根据电中性法则， 必然有浓度为x的C从(2)室透过膜迁移到(1)室。经过一段时间后，膜两 侧的Na、Cr浓度不变，达到了动态平衡。此时的膜两侧的Na、CI浓度为： [Na']=q+x.[CF]=x,[Na'k=[CI]=e-x 根据热力学理论，当体系处于平衡时，膜两侧的NaC1化学势必然相等，由 此得膜两侧的Na和CI浓度乘积相等。 [Na']×[C]=[Na]2×[C]2 式中Na门和[CI门1为(1)室的离子浓度，[Na门z和[C门k为(2)室的离子浓度， 得 (C,+x)×x=(c2-x) c x=G+2C: 在平衡状态下，膜两侧的C离子浓度的比值为 [C1-92-x-5+99(当4>>a时) )x C2C2 这意味着当膜的一侧NaZ浓度非常大时，则x一→0，此时，膜的另一侧的Cr几 乎不能透过膜