Początki membranowych procesów prądowych sięgają schyłku XIX w., kiedy to w 1890 r. przeprowadzono demineralizację syropu cukrowego w polu elektrycznym1. W pierwszych badaniach stosowano membrany nienaładowane, a tym samym nieselektywne.

Obecnie w procesach elektromembranowych selektywny transport składników jonowych roztworu możliwy jest dzięki zastosowaniu membrany jonowymiennej. Polimerową membranę jonowymienną można opisać jako przegrodę wykonaną z polimeru, w której znajdują się równomiernie rozmieszczone i trwale związane z polimerową matrycą zdysocjowane grupy jonowe (zwane również jonami stałymi membrany). Decydują one o rodzaju jonów transportowanych przez membranę. W membranie kationowymiennej znajdują się grupy anionowe (zazwyczaj są to grupy sulfonowe, -SO3-), które umożliwiają przepływ kationów z roztworu zewnętrznego2. Natomiast membrana anionowymienna zawiera grupy kationowe (zazwyczaj czwartorzędowe grupy amoniowe, -N+R3), które pozwalają na przepływ anionów. Jednocześnie wskutek sił elektrostatycznego odpychania współjony grup jonowych membrany są wykluczane z fazy membrany. Proces ten określany jest jako efekt Donnana (wykluczania współjonów z fazy membrany)3.
Obok klasycznych membran jonowymiennych istotną grupę stanowią membrany monoselektywne, pozwalające na selektywne wydzielenie jonów jednowartościowych. Membrana tego typu posiada na swojej powierzchni cienką, silni...