離子膜電解又稱膜電槽電解法,是利用陽離子交換膜將單元電解槽分隔為陽極室和陰極室,使電解產品分開的方法。離子膜電解法是在離子交換樹脂(見離子交換劑)的基礎上發展起來的一項新技術。利用離子交換膜對陰陽離子具有選擇透過的特性,容許帶一種電荷的離子通過而限制相反電荷的離子通過,以達到濃縮、脫鹽、凈化、提純以及電化合成的目的。
經過兩次精制的濃食鹽水溶液連續進入陽極室,鈉離子在電場作用下透過陽離子交換膜向陰極室移動,進入陰極液的鈉離子連同陰極上電解水而產生的氫氧離子生成氫氧化鈉,同時在陰極上放出氫氣。食鹽水溶液中的氯離子受到膜的限制,基本上不能進入陰極室而在陽極上被氧化成為氯氣。部分氯化鈉電解后,剩余的淡鹽水流出電解槽經脫除溶解氯,固體鹽重飽和以及精制后,返回陽極室,構成與水銀法類似的鹽水環路。離開陰極室的氫氧化鈉溶液一部分作為產品,一部分加入純水后返回陰極室。堿液的循環有助于精確控制加入的水量,又能帶走電解槽內部產生的熱量。
離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料制成的薄膜,陽離子膜通常是磺酸型的,帶有固定基團和可解離的離子 。 均相離子交換膜 均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中制成。它沒有異相結構,本身是均勻的。其化學結構均勻,孔隙小,膜電阻小,不易滲漏,電化學性能優良,在生產中應用廣泛。

離子膜電解