ICS 71. 100 CCS J 77
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 6093—2022
双极膜
Bipolarmembrane
2022-09-30发布
2023-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T6093—2022
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382）归口。 本文件起草单位：北京廷润膜技术开发股份有限公司、安徽中科莘阳膜科技有限公司、山东天维
.
膜技术有限公司、中国科学技术大学、江苏久吾高科技股份有限公司、浙江佰辰低碳科技有限公司、 杭州水处理技术研究开发中心有限公司、杭州蓝然环境技术股份有限公司、蓝星（北京）化工机械有限公司、天津汉晴环保科技有限公司、天津工业大学、杭州科锐环境能源技术有限公司、浙江汇甬新材料有限公司、浙江津膜环境科技有限公司、天津膜天膜工程技术有限公司、杭州匠容道环境科技有限公司。
本文件主要起草人：刘芬、李辉、王晓林、李晓玉、徐铜文、白祖国、沈江南、金可勇、许以农、楼照、吴益尔、杨朔、张良虎、韩永良、范云双、王海涛、谭渊清、曹毅、席雪洁、王大新、马岚云、常娜。
1 HG/T6093—2022
双极膜
1范围
本文件规定了双极膜的要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。 本文件适用于双极膜产品的研发、生产、检验和使用。
2 2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T601—20161 化学试剂 」标准滴定溶液的制备 GB/T 4456 包装用聚乙烯吹塑薄膜 GB/T 6543 运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱 GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 9174 ·般货物运输包装通用技术条件 GB/T 9969 工业产品使用说明书总则 GB/T 14436 工业产品保证文件 总则 GB/T20103—2006 膜分离技术术语 HG/T5112—2016 扩散渗析阴膜 HY/T166.1—2013 离子交换膜 第1部分：电驱动膜
3术语和定义
GB/T201032006和HY/T166.1--2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
双极膜bipolarmembrane 由阴、阳离子交换层和中间具有水解离催化作用的过渡层所组成的具有多层功能结构的膜。 ［来源：GB/T20103—2006，3.1.7，有修改］
3. 2
离子交换容量 ion exchange capacity 离子交换膜中与固定基团电荷平衡的离子量。 注：离子交换容量单位为：mol/kg（干膜）。 ［来源：GB/T20103—2006，3.1.13]
3. 3
爆破强度 burstingstrength 在膜上施加垂直于膜面的流体压力，膜开始渗漏或破裂时的临界压力。
1 HG/T6093—2022
5.3.6数据处理
双极膜阳离子交换层离子交换容量按公式（1）计算，阴离子交换层离子交换容量按公式（2）计算：
CNaONVNaON
Cm+= W(1-cw)
(1)
式中：
Cm+ 阳离子交换层离子交换容量的数值，单位为摩尔每千克干膜［mol/kg（干膜)]； C NaOH 氢氧化钠标准溶液的浓度的数值，单位为摩尔每升（mol/L）； VNaOH 氢氧化钠标准溶液消耗的体积的数值，单位为毫升（mL）；
W 膜样品的湿膜重量的数值，单位为克（g）； Cw 膜样品的含水率。
CAnNO, VAnNO,
Cm- W(1-cw)
(2)
式中： Cm- 阴离子交换层离子交换容量的数值，单位为摩尔每千克干膜［mol/kg（干膜)]； C Ag.VO. 硝酸银标准溶液的浓度的数值，单位为摩尔每升（mol/L)； VARNO: 硝酸银标准溶液消耗的体积的数值，单位为毫升（mL）；
W 膜样品的湿膜重量的数值，单位为克（g）； Cw 膜样品的含水率。
5.4爆破强度
双极膜爆破强度的测定应按照HY/T166.1-2013中6.6规定的试验方法执行。 5.5尺寸变化率 5.5.1试验条件
测试应在25℃士1℃的恒温室内进行。 5.5.2试验原理
当双极膜从纯水中转移到盐酸溶液或氢氧化钠溶液中，膜在三维方向（长度、宽度和厚度）上均会发生尺寸甚至几何形状的变化。尺寸变化率用来表征膜的几何尺寸的变化程度。 5.5.3仪器
试验所需仪器如下：
螺旋测微器：分度值0.01mm；
a)
b） 游标卡尺：分度值0.1mm。 5.5.4测试步骤 5.5.4.1 碱性尺寸变化率的测定
碱性尺寸变化率的测定步骤如下： a） 在双极膜膜片上随机截取长度为10cm、宽度为5cm的膜样品，按照5.3.5.2的规定进行膜
样品的预处理；
5 HG/T 6093—2022
b) 任选3个角，并在距离边1cm处做3个记号： c） 放置在纯水中浸泡不小于24h，湿态下取出，用螺旋测微器测出样品膜4个角及中间部位5
个点的厚度，取平均值为Loz，用游标卡尺测量记号间的长度方向间距Lox及宽度方向间距Loy;
d) 从纯水中取出，浸泡在1L氢氧化钠溶液[c（NaOH)=2.0mol/L」中，浸泡不小于24h，
湿态下取出，用螺旋测微器测出样品膜4个角及中间部位5个点的厚度，取平均值为LBz，用游标卡尺测量记号间的长度方向间距LBX及宽度方向间距LBY。
5.5.4.2酸性尺寸变化率的测定
酸性尺寸变化率的测定步骤如下： a) 按照步骤5.5.4.1a)、b）、c）执行； b) 从纯水中取出，浸泡在1L盐酸溶液［c（HCI)=2.0mol/L］中，浸泡不小于24h，取出用
螺旋测微器测出样品膜4个角及中间部位5个点的厚度，取平均值为LAz，用游标卡尺测量记号间的长度方向间距LAx及宽度方向间距LAY。
5.5.5 数据处理 5.5.5.1在碱性条件下，厚度变化率按公式（3）计算，长度变化率按公式（4）计算，宽度变化率按公式（5）计算：
L Bz -L 0Z× 100 H o = Loz
.（3)
式中： HBO 碱性条件下厚度变化率，以%表示； L Bz. 膜样品浸泡氢氧化钠溶液后厚度的数值，单位为毫米（mm）； Lo% 纯水中膜样品厚度的数值，单位为毫米（mm）。
L ex-LoX× 100 L BO = Lox
,(4)
式中： LBO 碱性条件下长度变化率，以%表示； LBX 膜样品浸泡氢氧化钠溶液后长度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）； Lox 纯水中膜样品长度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）。
LBY-LoY×100 WBo= Loy
(5)
式中： Wuo 碱性条件下宽度变化率，以%表示； LBy 膜样品浸泡氢氧化钠溶液后宽度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）； Lor 纯水中膜样品宽度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）。
5.5.5.2在酸性条件下，厚度变化率公式（6）计算，长度变化率按公式（7）计算，宽度变化率按公式（8）计算：
L Az - L%×100 HAO =
(6)
L oz
式中： HAO 酸性条件下厚度变化率，以%表示； L Az 膜样品浸泡盐酸溶液后厚度的数值，单位为毫米（mm）；
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中华人民共和国化工行业标准
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双极膜
Bipolarmembrane
2022-09-30发布
2023-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T6093—2022
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382）归口。 本文件起草单位：北京廷润膜技术开发股份有限公司、安徽中科莘阳膜科技有限公司、山东天维
.
膜技术有限公司、中国科学技术大学、江苏久吾高科技股份有限公司、浙江佰辰低碳科技有限公司、 杭州水处理技术研究开发中心有限公司、杭州蓝然环境技术股份有限公司、蓝星（北京）化工机械有限公司、天津汉晴环保科技有限公司、天津工业大学、杭州科锐环境能源技术有限公司、浙江汇甬新材料有限公司、浙江津膜环境科技有限公司、天津膜天膜工程技术有限公司、杭州匠容道环境科技有限公司。
本文件主要起草人：刘芬、李辉、王晓林、李晓玉、徐铜文、白祖国、沈江南、金可勇、许以农、楼照、吴益尔、杨朔、张良虎、韩永良、范云双、王海涛、谭渊清、曹毅、席雪洁、王大新、马岚云、常娜。
1 HG/T6093—2022
双极膜
1范围
本文件规定了双极膜的要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。 本文件适用于双极膜产品的研发、生产、检验和使用。
2 2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T601—20161 化学试剂 」标准滴定溶液的制备 GB/T 4456 包装用聚乙烯吹塑薄膜 GB/T 6543 运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱 GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 9174 ·般货物运输包装通用技术条件 GB/T 9969 工业产品使用说明书总则 GB/T 14436 工业产品保证文件 总则 GB/T20103—2006 膜分离技术术语 HG/T5112—2016 扩散渗析阴膜 HY/T166.1—2013 离子交换膜 第1部分：电驱动膜
3术语和定义
GB/T201032006和HY/T166.1--2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
双极膜bipolarmembrane 由阴、阳离子交换层和中间具有水解离催化作用的过渡层所组成的具有多层功能结构的膜。 ［来源：GB/T20103—2006，3.1.7，有修改］
3. 2
离子交换容量 ion exchange capacity 离子交换膜中与固定基团电荷平衡的离子量。 注：离子交换容量单位为：mol/kg（干膜）。 ［来源：GB/T20103—2006，3.1.13]
3. 3
爆破强度 burstingstrength 在膜上施加垂直于膜面的流体压力，膜开始渗漏或破裂时的临界压力。
1 HG/T6093—2022
5.3.6数据处理
双极膜阳离子交换层离子交换容量按公式（1）计算，阴离子交换层离子交换容量按公式（2）计算：
CNaONVNaON
Cm+= W(1-cw)
(1)
式中：
Cm+ 阳离子交换层离子交换容量的数值，单位为摩尔每千克干膜［mol/kg（干膜)]； C NaOH 氢氧化钠标准溶液的浓度的数值，单位为摩尔每升（mol/L）； VNaOH 氢氧化钠标准溶液消耗的体积的数值，单位为毫升（mL）；
W 膜样品的湿膜重量的数值，单位为克（g）； Cw 膜样品的含水率。
CAnNO, VAnNO,
Cm- W(1-cw)
(2)
式中： Cm- 阴离子交换层离子交换容量的数值，单位为摩尔每千克干膜［mol/kg（干膜)]； C Ag.VO. 硝酸银标准溶液的浓度的数值，单位为摩尔每升（mol/L)； VARNO: 硝酸银标准溶液消耗的体积的数值，单位为毫升（mL）；
W 膜样品的湿膜重量的数值，单位为克（g）； Cw 膜样品的含水率。
5.4爆破强度
双极膜爆破强度的测定应按照HY/T166.1-2013中6.6规定的试验方法执行。 5.5尺寸变化率 5.5.1试验条件
测试应在25℃士1℃的恒温室内进行。 5.5.2试验原理
当双极膜从纯水中转移到盐酸溶液或氢氧化钠溶液中，膜在三维方向（长度、宽度和厚度）上均会发生尺寸甚至几何形状的变化。尺寸变化率用来表征膜的几何尺寸的变化程度。 5.5.3仪器
试验所需仪器如下：
螺旋测微器：分度值0.01mm；
a)
b） 游标卡尺：分度值0.1mm。 5.5.4测试步骤 5.5.4.1 碱性尺寸变化率的测定
碱性尺寸变化率的测定步骤如下： a） 在双极膜膜片上随机截取长度为10cm、宽度为5cm的膜样品，按照5.3.5.2的规定进行膜
样品的预处理；
5 HG/T 6093—2022
b) 任选3个角，并在距离边1cm处做3个记号： c） 放置在纯水中浸泡不小于24h，湿态下取出，用螺旋测微器测出样品膜4个角及中间部位5
个点的厚度，取平均值为Loz，用游标卡尺测量记号间的长度方向间距Lox及宽度方向间距Loy;
d) 从纯水中取出，浸泡在1L氢氧化钠溶液[c（NaOH)=2.0mol/L」中，浸泡不小于24h，
湿态下取出，用螺旋测微器测出样品膜4个角及中间部位5个点的厚度，取平均值为LBz，用游标卡尺测量记号间的长度方向间距LBX及宽度方向间距LBY。
5.5.4.2酸性尺寸变化率的测定
酸性尺寸变化率的测定步骤如下： a) 按照步骤5.5.4.1a)、b）、c）执行； b) 从纯水中取出，浸泡在1L盐酸溶液［c（HCI)=2.0mol/L］中，浸泡不小于24h，取出用
螺旋测微器测出样品膜4个角及中间部位5个点的厚度，取平均值为LAz，用游标卡尺测量记号间的长度方向间距LAx及宽度方向间距LAY。
5.5.5 数据处理 5.5.5.1在碱性条件下，厚度变化率按公式（3）计算，长度变化率按公式（4）计算，宽度变化率按公式（5）计算：
L Bz -L 0Z× 100 H o = Loz
.（3)
式中： HBO 碱性条件下厚度变化率，以%表示； L Bz. 膜样品浸泡氢氧化钠溶液后厚度的数值，单位为毫米（mm）； Lo% 纯水中膜样品厚度的数值，单位为毫米（mm）。
L ex-LoX× 100 L BO = Lox
,(4)
式中： LBO 碱性条件下长度变化率，以%表示； LBX 膜样品浸泡氢氧化钠溶液后长度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）； Lox 纯水中膜样品长度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）。
LBY-LoY×100 WBo= Loy
(5)
式中： Wuo 碱性条件下宽度变化率，以%表示； LBy 膜样品浸泡氢氧化钠溶液后宽度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）； Lor 纯水中膜样品宽度方向的间距的数值，单位为毫米（mm）。
5.5.5.2在酸性条件下，厚度变化率公式（6）计算，长度变化率按公式（7）计算，宽度变化率按公式（8）计算：
L Az - L%×100 HAO =
(6)
L oz
式中： HAO 酸性条件下厚度变化率，以%表示； L Az 膜样品浸泡盐酸溶液后厚度的数值，单位为毫米（mm）；
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