Brevet FR2711675A1 — publié le 19950505

La présente invention concerne un procédé d'électrolyse de saumure, c'est-à-dire d'une solution aqueuse de chlorure de sodium, au moyen d'une élec- trode à gaz et une cellule d'électrolyse pour la mise en oeuvre de ce procédé. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé de production d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium par électrolyse de saumure au moyen d'une électrode à gaz à un rendement du courant élevé et de manière stable, ainsi qu'une cellule d'électrolyse destinée à la mise en oeuvre du procédé. Les remarquables améliorations qui ont été obtenues récemment en ce qui concerne les membranes échangeuses d'ions fluorées ont permis le dévelop- pement de procédés d'électrolyse de solutions de chlorure de sodium au moyen de membranes échangeuses d'ions. Cette technique permet de produire de l'hydrogène et de l'hydroxyde de sodium dans le compartiment cathodique et du chlore dans le compartiment anodique d'une cellule d'électrolyse de saumure. Pour réduire la consommation d'énergie, il a été proposé d'utiliser une électrode à gaz comme cathode et d'introduire de l'oxygène dans le compartiment cathodique pour supprimer le dégagement hydrogène et pour réduire dans une large mesure la tension d'électrolyse (voir par exemple le document JP-A-52-124 496 (le terme "JP-A" désigne une demande de brevet japonais publiée avant examen), le document JP-B-2-29757 (le terme "JP-B" désigne une demande de brevet japonais publiée après examen) et le document JP-A-62-93 388). Théoriquement, il est possible de réduire la tension d'élec- trolyse de 1,2 V ou plus en transformant la réaction cathodique sans apport d'oxygène représentée par la formule (1) en la réaction avec apport d'oxygène représentée par la formule (2): 2H20 + 2e-. H2 + 20H- (1) (E = -0,83 V par rapport à une électrode à hydrogène normale) H20 + 1/202 + 2e- 20H- (2) (E = 0,40 V par rapport à une électrode à hydrogène normale) En général, une électrode à gaz est placée dans le compartiment cathodique d'une cellule d'électrolyse pour diviser ce compartiment en un compar- timent à solution du côté de la membrane échangeuse d'ions et en un compartiment à gaz du côté opposé. L'électrode à gaz est habituellement obtenue en moulant un mélange d'une substance hydrophobe telle qu'une résine de polytétrafluoroëthylène (appelée dans la suite PTFE) et d'un catalyseur ou d'un catalyseur sur support, de manière qu'elle présente des propriétés hydrophobes empêchant le passage des liquides. Cependant, une telle électrode à gaz perd progressivement ses propriétés hydrophobes lorsqu'elle est exposée à une température élevée de l'ordre de 90C et à une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration élevée d'environ 32% en masse au cours d'une électrolyse de longue durée. De ce fait, le liquide présent dans le compartiment à solution a tendance à pénétrer dans le compartiment à gaz. De plus, du fait que l'électrode à gaz est constituée par un mélange comprenant principalement une matière carbonée et une résine, elle présente une fragilité mécanique et a tendance à se fissurer. Ces inconvénients ont interdit l'utilisation pratique d'une telle électrode à gaz pour l'électrolyse d'une saumure. La figure 1 des dessins annexés représente une cellule d'électrolyse équipée d'une électrode à gaz conventionnelle. La cellule d'électrolyse 1 est divisée par la membrane échangeuse d'ions 2 en un compartiment anodique 3 et en un compartiment cathodique 4. Une anode poreuse 5 est placée à proximité de la membrane échangeuse d'ions 2 dans le compartiment anodique 3. Le compartiment anodique 3 comporte à sa partie inférieure une entrée 6 permettant l'introduction d'une saumure saturée, une sortie 7 située à sa partie supérieure et permettant l'évacuation d'une saumure diluée et une sortie 8 à son sommet permettant l'évacuation du chlore. Le compartiment cathodique 4 est équipé d'une électrode à gaz 11 comprenant un substrat en feuille 9 sur lequel est formée une substance d'électrode comprenant un mélange d'une matière carbonée et de PTFE, de manière que le compartiment cathodique 4 soit divisé en un compartiment à solution 12 du côté de la substance d'électrode 10 et en un compartiment à gaz 13 du côté du substrat 9. Le compartiment à solution 12 est muni à sa partie inférieure d'une entrée 14 permettant l'introduction d'une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium et à son sommet d'une sortie 15 permettant l'évacuation d'une solution aqueuse saturée d'hydroxyde de sodium. Le compartiment à gaz 13 comporte sur sa paroi latérale une entrée 16 permettant l'introduction d'un gaz contenant de l'oxygène et à sa partie inférieure une sortie 17 permettant l'évacuation du gaz contenant de l'oxygène. Avec une cellule de ce type, l'électrolyse est réalisée par introduction d'une saumure dans le compartiment anodique 3 par l'entrée 6, d'une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium dans le compartiment à solution 12 par l'entrée 14 et d'un gaz contenant de l'oxygène tel que l'air dans le compartiment à gaz 13 par l'entrée 16. Au cours de l'électrolyse, l'électrode à gaz 11 qui comprend le substrat en feuille 9 recouvert d'une couche de substance d'électrode 10 est détériorée par la haute température de la solution électrolytique et par la solution aqueuse concentrée d'hydroxyde de sodium qui se forme au cours de l'électrolyse. Il en résulte que le substrat 9 et la substance d'électrode 10 sont détériorés et ne peuvent pas résister à un fonctionnement de longue durée. Pour résoudre ce problème, il a été proposé de réunir une électrode à gaz et une membrane échangeuse d'ions en une structure intégrale pour constituer ce que l'on appellera dans la suite une cellule de type électrode à gaz/résine échan- geuse d'ions solidaires sans division du compartiment cathodique, comme cela est décrit dans le document JP-B-61-6155. Il a été indiqué que l'électrode à gaz ainsi renforcée par la membrane ne présente pas de fragilité mécanique. Cependant, la solution très concentrée d'hydroxyde de sodium qui se forme sur la surface de la cathode, c'est-à-dire au voisinage de la membrane échangeuse d'ions ou sur sa surface, pénètre dans la membrane échangeuse d'ions et dans le compartiment anodique. Ceci entraîne non seulement une réduction du rendement du courant pour la production d'hydroxyde de sodium mais aussi la possibilité d'une détérioration de l'élément constituant le compartiment anodique, qui, habituel- lement, ne résiste pas aux alcalis. Par ailleurs, l'hydroxyde de sodium produit sur la surface de la membrane échangeuse d'ions doit traverser l'électrode à gaz pour pouvoir être recueilli. Cependant, il est extrêmement difficile de recueillir l'hydroxyde de sodium tout en introduisant simultanément un gaz contenant de l'oxygène en quantité suffisante dans le compartiment à gaz. Pour remédier aux inconvénients de l'état de la technique, l'invention a pour but de fournir un procédé d'électrolyse de saumure au moyen d'une électrode à gaz ayant une résistance mécanique suffisante et qui empêche efficacement l'hydroxyde de sodium produit pendant l'électrolyse de pénétrer dans le compar- timent anodique. Ce but est atteint selon la présente invention par un procédé d'élec- trolyse de saumure au moyen d'une cellule d'électrolyse comprenant une mem- brane échangeuse d'ions qui divise la cellule en un compartiment anodique et en un compartiment cathodique, une anode poreuse disposée dans le compartiment anodique et une électrode à gaz reliée à un corps poreux conducteur disposé dans le compartiment cathodique, qui comprend les étapes consistant à introduire de la saumure dans le compartiment anodique et un gaz contenant de l'oxygène dans le compartiment cathodique et à électrolyser la saumure pour obtenir du chlore dans le compartiment anodique et une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium dans le compartiment cathodique, l'électrode à gaz étant perméable aux gaz et aux liquides et étant en contact avec la membrane échangeuse d'ions. La présente invention fournit également une cellule d'électrolyse destinée à être utilisée pour la mise en oeuvre du procédé décrit cidessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une cellule d'électro- lyse conventionnelle utilisant une électrode à gaz, et la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une cellule d'électro- lyse selon la présente invention. Dans la présente invention, une électrode à gaz perméable aux gaz et aux liquides est utilisée à la place d'une électrode imperméable aux gaz et aux liquides conventionnelle de manière à éliminer les inconvénients associés à l'utilisation d'une cellule d'électrolyse conventionnelle de type électrode à gaz/membrane échangeuse d'ions solidaires. L'électrode à gaz de la présente invention empêche la solution aqueuse concentrée d'hydroxyde de sodium produite au cours de l'électrolyse de rester au voisinage de l'interface entre la membrane échangeuse d'ions et l'électrode à gaz et de traverser la membrane échangeuse d'ions pour pénétrer dans le compartiment anodique. Dans une cellule conventionnelle, la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium produite au cours de l'électrolyse ne traverse sensiblement pas l'électrode à gaz pour pénétrer dans le compartiment cathodique mais a tendance à pénétrer dans le compartiment anodique. Au contraire, l'électrode à gaz utilisée dans la présente invention permet à la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium produite au cours de l'électrolyse de pénétrer dans le compartiment cathodique et d'être recueillie aisément à partir de celui- ci. Il en résulte le maintien d'un rendement du courant élevé pendant la production d'hydroxyde de sodium et la protection contre les alcalis de l'élément constituant le compartiment anodique qui n'est pas résistant aux alcalis. Ainsi, l'électrode à gaz destinée à être utilisée dans la présente invention est perméable aux gaz et aux liquides, ce qui la distingue nettement d'une électrode à gaz imperméable aux gaz et aux liquides conventionnelle. Plus précisément, la pression nécessaire pour qu'un liquide traverse l'électrode à gaz perméable aux gaz et aux liquides de la présente invention, qui est inférieure à 98 x 102 Pa (0,1 kgf/cm2), est bien inférieure à celle d'une électrode à gaz imperméable aux gaz et aux liquides conventionnelle (qui est d'environ 98 x 103 Pa (1 kgf/cm2) ou moins). L'air, l'oxygène, l'hydrogène, le dioxyde de carbone sont des exemples de gaz auxquels l'électrode à gaz de la présente inven- tion est perméable, et l'eau, le méthanol, les électrolytes à sel dissous sont des exemples de liquides auxquels l'électrode à gaz de la présente invention est per- méable. lI n'est pas possible de former l'électrode à gaz de la présente invention au moyen d'un procédé conventionnel généralement employé à cette fin, mais il est nécessaire de mettre en oeuvre un procédé conçu spécialement. Bien que l'élec- trode perméable aux gaz et aux liquides destinée à être utilisée dans la présente invention ne soit absolument pas limitée par le procédé mis en oeuvre pour sa production, elle peut être préparée par exemple (i) en recouvrant un côté ou les deux côtés d'un matériau conducteur ayant des pores fins d'environ 1 à environ um, tel qu'un tissu de carbone, des fibres métalliques ou un métal fritté, d'un mélange comprenant une poudre de carbone et une matière hydrophobe, par exemple le PTFE, le rapport entre la poudre de carbone et la matière hydrophobe étant compris entre environ 5,0 et environ 1,0 en masse, (ii) en calcinant la couche appliquée pour former une couche de diffusion des gaz, et (iii) en formant par pyrolyse une couche de catalyseur telle qu'une couche de platine ou d'argent sur la surface de la couche de diffusion des gaz du côté qui est en contact avec la mem- brane échangeuse d'ions ou en formant sur cette surface une mince couche de poudre de carbone et de PTFE contenant un catalyseur. Le corps poreux conducteur selon l'invention qui apporte de l'électri- cité à l'électrode à gaz est formé à partir d'un matériau résistant aux alcalis, de préférence un métal tel que l'acier inoxydable ou le nickel. Il est possible égale- ment d'utiliser des matières carbonées pour former le corps poreux conducteur. Le corps poreux conducteur est de préférence constitué par un treillis expansé, un treillis tissé, un métal perforé, une nappe de fibres métalliques, un tissu, etc. Les métaux frittés et les métaux alvéolaires (disponibles dans le commerce sous la dénomination commerciale "Celmet ", produits par Sumitomo Electric Industries Ltd.), conviennent également. La membrane échangeuse d'ions destinée à être utilisée dans la présente invention est une membrane telle que celles qui sont produites par la société E.I. Du Pont de Nemours and Company pour l'électrolyse de saumure, comme les membranes "Nafion 901 ", "Nafion 90209 " et "Nafion 961 ". La membrane échangeuse d'ions FX-50 produite par la société Asahi Glass Co., Ltd. pour la production de soude très concentrée convient aussi du fait de sa résistance à l'hydroxyde de sodium. La cellule d'électrolyse constituée par les éléments décrits ci-dessus peut être installée horizontalement ou verticalement. Dans le premier cas, la cellule est de préférence placée sous la membrane échangeuse d'ions de sorte que la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium produite au cours de l'électrolyse ne reste pas au niveau de l'électrode à gaz. Le gaz contenant de l'oxygène (teneur en oxygène d'environ 20 à 100% en volume) fourni au compartiment cathodique, qui peut être de l'air, de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène, est de préférence humidifié de manière à présenter une teneur en eau d'environ 10 à environ 90% en volume avant d'être introduit dans le cellule d'électrolyse. La teneur en eau du gaz est de préférence contrôlée par passage du gaz dans un récipient rempli d'eau qui est maintenu à une température d'environ 30 à environ 100'C. La concentration de la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium produite au cours de l'électrolyse peut être contrôlée par le biais de l'humidité du gaz contenant l'oxygène. Il est préférable également de retirer le dioxyde de carbone de l'air avant d'introduire celui-ci dans la cellule d'électrolyse. De la saumure est introduite dans le compartiment anodique et une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium et un gaz contenant de l'oxygène sont introduits dans le compartiment cathodique. Lorsqu'une tension est appliquée aux électrodes, du chlore provenant de la saumure se dégage dans le compartiment anodique tandis que, dans le compartiment cathodique, les ions hydrogène réagis- sent avec l'oxygène pour former de l'eau ce qui supprime le dégagement d'hydro- gène. En même temps, de l'hydroxyde de sodium est produit sur le catalyseur de l'électrode à gaz en contact avec la membrane échangeuse d'ions. L'hydroxyde de sodium ainsi produit traverse l'électrode à gaz, migre dans le compartiment cathodique sur le côté opposé et est aisément retiré du compartiment cathodique. Du fait que l'électrode à gaz ne fait pas partie intégrante de la membrane échan- geuse d'ions mais est seulement en contact avec celle-ci, il n'y a pas de production d'hydroxyde de sodium dans la membrane échangeuse d'ions ce qui permet d'éviter que l'hydroxyde de sodium pénètre dans le compartiment anodique. Comme l'électrode à gaz est en contact avec la membrane échangeuse d'ions, elle est renforcée par celle-ci de manière analogue au cas d'une électrode à gaz conventionnelle qui est solidaire d'une membrane échangeuse d'ions. De ce fait, l'électrode à gaz de l'invention résiste aux détériorations mécaniques, même en cas d'utilisation de longue durée, ce qui autorise la mise en oeuvre d'une élec- trolyse de manière continue et stable. De plus, la structure à deux compartiments de la cellule d'électrolyse selon la présente invention permet de simplifier sa construction et l'agencement des conduites par rapport à une structure à trois compartiments. On va maintenant décrire un exemple de cellule d'électrolyse de saumure selon la présente invention en se référant à la figure 2 des dessins annexés. Pour réaliser l'électrolyse, une source d'énergie est reliée à l'anode et à la cathode de la cellule de manière à appliquer à la membrane une densité de courant de 10 à 50 A/dm2. Sur la figure 2, la cellule d'électrolyse 21 comprend un compartiment anodique 23 et un compartiment cathodique 24 séparés par une membrane échan- geuse d'ions 22. Une anode poreuse 25 est placée dans le compartiment anodique 23 au voisinage de la membrane échangeuse d'ions 22. Le compartiment anodique 23 comporte à sa partie inférieure une entrée 26 pour l'introduction de saumure concentrée, à sa partie supérieure une sortie 27 pour l'évacuation de saumure diluée et à son sommet une sortie 28 pour l'évacuation du chlore dégagé. Le compartiment cathodique 24 est équipé d'une électrode à gaz 31 perméable aux gaz et aux liquides comprenant un substrat 29 (par exemple une feuille poreuse) sur lequel est déposée une substance d'électrode 30 comprenant un mélange de matière carbonéce et de PFFE. Le compartiment cathodique 24 comporte sur sa paroi latérale une entrée 32 permettant l'introduction d'un gaz contenant de l'oxygène et d'une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium et à sa partie inférieure une sortie 33 permettant de retirer un gaz contenant de l'oxygène et une solution aqueuse saturée d'hydroxyde de sodium. L'électrolyse est mise en oeuvre par apport de saumure au compar- timent anodique 23 par l'entrée 26 et d'une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium et d'un gaz contenant de l'oxygène au compartiment cathodique 24 par l'entrée 32. L'hydroxyde de sodium produit sur la surface de la substance d'électrode 30 traverse l'électrode à gaz 31 pour pénétrer dans le compartiment cathodique 24 sans traverser la membrane échangeuse d'ions 22 et sans pénétrer dans le compartiment anodique 23. Il en résulte que l'électrolyse peut être réalisée sans perte d'hydroxyde de sodium et qu'il est ainsi possible d'obtenir de l'hy- droxyde de sodium avec un rendement élevé. La présente invention va maintenant être illustrée de manière plus détaillée par les exemples non limitatifs suivants. Exemple 1 Une cellule d'électrolyse circulaire présentant la structure montrée sur la figure 2 (surface efficace: 1 dm2) a été assemblée au moyen des éléments suivants disposés dans l'ordre suivant: corps poreux conducteur pour la cathode, électrode à gaz (cathode), membrane échangeuse d'ions, anode, la couche de catalyseur située sur l'électrode à gaz étant en contact avec la membrane échan- geuse d'ions. Anode: Une couche de revêtement comprenant de l'oxyde de ruthénium et de l'oxyde de titane (teneur en ruthénium: 8 g/m2, et teneur en titane: 8 g/m2) a été formée par pyrolyse sur un treillis de titane expansé ayant un grand diamètre de 8 mm, un petit diamètre de 3,6 mm et une épaisseur de 1,2 mm. Cathode: Un mélange de poudre de carbone XC-72 produite par la société Cabot G.L. Inc. et d'une suspension de Téflon 30J (rapport massique 2:1) produite par la société Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd., a été appliqué sur un substrat constitué par un tissu de carbone PWB-3 (produit par la société Zoltek Co.), et l'ensemble a été comprimé à chaud. Une solution d'acide chloroplatinique dans l'alcool allylique (qualité spéciale, produite par la société Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (concentration: 100 g/l) a été appliquée sur un côté du substrat et pyrolysée à 300C pour former une couche de catalyseur. Corps poreux conducteur pour la cathode: Celmet de nickel produit par la société Sumitomo Electric Industries Ltd. Membrane échangeuse d'ions Membrane Nafion 901 produite par la société E.I. du Pont de Nemours & Co. De l'oxygène humidifié à 80C a été introduit dans le compartiment cathodique. Une solution aqueuse saturée d'hydroxyde de sodium purifiée par chélation a été introduite dans le compartiment anodique. L'électrolyse a été réalisée à 80C et à une densité de courant de 30 A/dm2. La tension d'électrolyse était de 2,30 V. Une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 25% en masse a été obtenue dans le compartiment cathodique à un rendement du courant de 93%. L'électrolyse a été prolongée pendant 50 jours sans détérioration des performances. Exemple comparatif L'électrolyse a été réalisée dans les mêmes conditions qu'à l'exemple 1, à ceci près que l'on a utilisé une électrode à gaz du commerce imperméable aux gaz et aux liquides produite par la société Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K L'électrode à gaz divisait le compartiment cathodique en un compartiment à solution et en un compartiment à gaz comme le montre la figure 1, les autres éléments étant les mêmes que ceux utilisés dans l'exemple 1. La tension d'élec- trolyse était de 2,30 V au début de l'électrolyse mais elle a commencé à croître à partir du dixième jour. Le trentième jour, la tension d'électrolyse était supérieure à 3,0 V si bien que l'électrolyse a été interrompue. A partir du dixième jour environ, on a détecté de l'hydroxyde de sodium sous forme de liquide usé provenant du compartiment à gaz du compartiment cathodique. La cellule a été démontée et des fissures ont été trouvées dans l'électrode à gaz ce qui indique que de l'hydroxyde de sodium s'était échappé du compartiment à solution. Du fait que l'électrode à gaz destinée à être utilisée dans la présente invention est perméable aux gaz et aux liquides, l'hydroxyde de sodium produit sur le catalyseur de l'électrode à gaz en contact avec la membrane échangeuse d'ions traverse l'électrode à gaz, pénètre dans le compartiment cathodique sur le côté opposé de l'électrode à gaz et est aisément retiré du compartiment cathodique. Du fait que l'électrode à gaz est seulement en contact avec la membrane échangeuse d'ions sans être solidaire de celle-ci, il n'y a pas de production d'hydroxyde de sodium dans la membrane échangeuse d'ions. Cet agencement évite que l'hydroxyde de sodium ne pénètre dans le compartiment anodique. Comme l'électrode à gaz est renforcée du fait de son contact avec la membrane échangeuse d'ions, elle subit peu de détériorations mécaniques même au cours d'une utilisation à long terme. Il en résulte qu'il est possible de réaliser l'électrolyse de manière stable pendant une longue durée. De plus, le fait d'utiliser une structure à deux compartiments comme dans le cas d'une cellule de type à électrode à gaz et membrane échangeuse d'ions solidaires permet de simplifier la construction et les conduites de la cellule par rapport à une structure à trois compartiments. REVENDICATIONS 1. Procédé d'électrolyse de saumure au moyen d'une cellule d'élec- trolyse (21) comprenant une membrane échangeuse d'ions (22) qui divise la cellule en un compartiment anodique (23) et en un compartiment cathodique (24), une anode poreuse (25) située dans le compartiment anodique et une électrode à gaz (31) reliée à un corps poreux conducteur dans le compartiment cathodique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à introduire de la saumure dans le compartiment anodique et un gaz contenant de l'oxygène dans le compartiment cathodique et à électrolyser la saumure pour obtenir du chlore dans le compartiment anodique et une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium dans le compartiment cathodique, et en ce que ladite électrode à gaz est perméable aux gaz et aux liquides et est en contact avec ladite membrane échangeuse d'ions. 2. P'rocédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit gaz contenant de l'oxygène est un gaz humidifié. 3. Cellule d'électrolyse pour l'électrolyse de saumure, caractérisée en ce qu'elle comprend une membrane échangeuse d'ions (22) qui divise la cellule (21) en un compartiment anodique (23) et en un compartiment cathodique (24), une anode poreuse (25) disposée dans ledit compartiment anodique et une électrode à gaz (31) perméable aux gaz et aux liquides reliée à un corps poreux conducteur, disposée dans ledit compartiment cathodique et en contact avec ladite membrane échangeuse d'ions, et en ce que ledit compartiment anodique comporte une entrée (26) pour l'introduction de saumure et ledit compartiment cathodique comporte une entrée (32) pour l'introduction d'un gaz contenant de l'oxygène. 4. Cellule selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite électrode à gaz (31) est formée par application sur un côté ou sur les deux côtés d'un matériau conducteur poreux (29) d'un mélange comprenant une poudre de carbone et une matière hydrophobe, calcination de la couche ainsi formée pour obtenir une couche de diffusion des gaz et formation d'une couche de catalyseur par pyrolyse de la surface de la couche de diffusion des gaz ou par formation d'une couche de poudre de carbone et de PTFE contenant un catalyseur sur le côté de l'électrode à gaz qui est en contact avec la membrane échangeuse d'ions.