一、離子交換過程

離子交換樹脂內(nèi)部的高分子骨架上連接著離子交換基團(tuán)，帶有可交換離子。當(dāng)樹脂與含有其他離子的溶液接觸時(shí)，溶液中的離子會(huì)根據(jù)電荷同性相斥、異性相吸的原理，向樹脂顆粒內(nèi)部擴(kuò)散。由于離子交換基團(tuán)對(duì)不同離子具有不同的親和力，溶液中的離子會(huì)與樹脂上的可交換離子發(fā)生交換反應(yīng)，例如在陽離子交換樹脂中，溶液中的陽離子會(huì)與樹脂上的氫離子或鈉離子等進(jìn)行交換，陰離子交換樹脂則是溶液中的陰離子與樹脂上的氫氧根離子等進(jìn)行交換。

二、交換平衡與選擇性

離子交換反應(yīng)是可逆的，遵循離子交換平衡原理。樹脂對(duì)不同離子的交換選擇性取決于離子的電荷數(shù)、離子半徑以及離子交換基團(tuán)的性質(zhì)等因素。一般來說，離子電荷數(shù)越高、離子半徑越小，樹脂對(duì)其親和力越大，越容易被交換到樹脂上。例如，強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂對(duì)三價(jià)鐵離子的親和力大于二價(jià)鈣離子，大于一價(jià)鈉離子。

三、樹脂再生過程

當(dāng)離子交換樹脂吸附了一定量的目標(biāo)離子后，其交換能力會(huì)逐漸下降，需要進(jìn)行再生。再生是通過使用含有高濃度可交換離子的再生劑與樹脂接觸，使離子交換反應(yīng)逆向進(jìn)行，將吸附在樹脂上的離子置換下來，恢復(fù)樹脂的交換能力。例如，陽離子交換樹脂常用鹽酸或氯化鈉溶液作為再生劑，陰離子交換樹脂則常用氫氧化鈉溶液作為再生劑。