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電滲析過程是電化學過程和滲析擴散過程的結合；在外加直流電場的驅動下，利用離子交換膜的選擇透過性(即陽離子可以透過陽離子交換膜，陰離子可以透過陰離子交換膜)，陰、陽離子分別向陽極和陰極移動。離子遷移過程中，若膜的固定電荷與離子的電荷相反，則離子可以通過；如果它們的電荷相同，則離子被排斥，從而實現溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的

電滲析可以說是一種除鹽技術，因為各種不同的水（包括天然水、自來水、工業廢水）中都有一定量的鹽分，而組成這些鹽的陰、陽離子在直流電場的作用下會分別向相反方向的電極移動。如果在一個電滲析器中插入陰、陽離子交換膜各一個，由于離子交換膜具有選擇透過性，即陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，陰離子交換膜只允許陰離子以通過，這樣在兩個膜的中間隔室中，鹽的濃度就會因為離子的定向遷移而降低，而靠近電極的兩個隔室則分別為陰、陽離子的濃縮室，最后在中間的淡化室內達到脫鹽的目的。

實際應用中，一臺電滲析器并非由一對陰、陽離子交換膜所組成（因為這樣做效率很低），而是采用一百對，甚至幾百對交換膜，因而大大提高效率。

電滲析是膜分離過程中較為成熟的一項技術，已廣泛地應用于苦咸水脫鹽，是世界上某些地區生產淡水的主要方法。由于新開發的荷電膜具有更高的選擇性、更低的膜電阻、更好的熱穩定性相化學穩定性以及更高的機械強度、使電滲析過程不僅限于應用在脫鹽方面，而且在食品、醫藥及化學工業中，電滲析過程還有許多其他的工業應用，如工業廢水的處理，主要包括從酸液清洗金屬表面所形成的廢液中回收酸和金屬；從電鍍廢水中回收重金屬離子；從合成纖維廢水中回收硫酸鹽；從紙漿廢液中回收亞硫酸鹽等。用于食品工業中，如牛奶脫鹽制嬰兒奶粉；用于化學工業分離離子性物質與非離子性物質；在臨床治療中電滲析可作為人工腎使用等