離子交換離子交換樹(shù)脂的最基本的功能是離子交換。樹(shù)脂與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，樹(shù)脂粒子內(nèi)部的反離子離解，并與進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)的溶液中的離子發(fā)生離子交換反應(yīng)。離子交換反應(yīng)通常是可逆平衡，其反應(yīng)方向受樹(shù)脂交換基團(tuán)的性質(zhì)、溶液中離子的性質(zhì)、濃度，溶液pH值、溫度等因素影響。利用這種可逆平衡性質(zhì)，離子交換樹(shù)脂可以再生而反復(fù)使用。但對(duì)于螯合樹(shù)脂和對(duì)某種離子具有較大選擇性的樹(shù)脂，交換反應(yīng)一般不可逆，必須采取其他的方式使被交換吸附的離子解吸。脫水作用離子交換樹(shù)脂中的交換基團(tuán)是強(qiáng)極性基團(tuán)且具親水性，所以干燥的樹(shù)脂有很強(qiáng)的吸水作用。干燥的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可用于各種有機(jī)溶劑的脫水。 催化作用離子交換樹(shù)脂就是高分子酸、堿，所以它和一般低分子酸、堿一樣對(duì)某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)起催化作用。特別是大孔離子交換樹(shù)脂已廣泛用于催化酯化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、烯烴水合、縮醛化反應(yīng)、水解反應(yīng)、脫水反應(yīng)（開(kāi)環(huán)反應(yīng)）以及綜合反應(yīng)等。離子交換樹(shù)脂作催化劑的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)生成物與催化劑易于分離，后處理簡(jiǎn)化，樹(shù)脂對(duì)設(shè)備沒(méi)有腐蝕性等。 脫色作用色素多具陰離子性或弱極性，可以用離子交換樹(shù)脂除去。特別是大孔型樹(shù)脂脫色作用強(qiáng)，可作為優(yōu)良的脫色劑，如葡萄糖、蔗糖、甜菜糖等的脫色精制用離子交換樹(shù)脂效果很好。它作為脫色劑與活性炭比較，其優(yōu)點(diǎn)是可反復(fù)使用，周期長(zhǎng)，使用方便。吸附作用離子交換樹(shù)脂具有從溶液中吸附非電解質(zhì)物質(zhì)的功能，這種功能與非離子型吸附劑的吸附行為有類似之處。它的吸附作用是可逆的，選用適當(dāng)?shù)娜軇┦蛊浣馕４罂仔碗x子交換樹(shù)脂不僅可以從極性溶劑中吸附弱極性或非極性物質(zhì)，而且可以從非極性溶劑中吸附弱極性物質(zhì)，還可作為氣體吸附劑。

顆粒尺寸離子交換樹(shù)脂通常制成珠狀的小顆粒，它的尺寸也很重要。樹(shù)脂顆粒較細(xì)者，反應(yīng)速度較大，但細(xì)顆粒對(duì)液體通過(guò)的阻力較大，需要較高的工作壓力；特別是濃糖液粘度高，這種影響更顯著。因此，樹(shù)脂顆粒的大小應(yīng)選擇適當(dāng)。如果樹(shù)脂粒徑在0.2mm（約為70目）以下，會(huì)明顯增大流體通過(guò)的阻力，降低流量和生產(chǎn)能力。樹(shù)脂顆粒大小的測(cè)定通常用濕篩法，將樹(shù)脂在充分吸水膨脹后進(jìn)行篩分，累計(jì)其在20、30、40、50……目篩網(wǎng)上的留存量，以90%粒子可以通過(guò)其相對(duì)應(yīng)的篩孔直徑，稱為樹(shù)脂的“有效粒徑”。多數(shù)通用的樹(shù)脂產(chǎn)品的有效粒徑在0.4～0.6mm之間。樹(shù)脂顆粒是否均勻以均勻系數(shù)表示。它是在測(cè)定樹(shù)脂的“有效粒徑”坐標(biāo)圖上取累計(jì)留存量為40%粒子，相對(duì)應(yīng)的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹(shù)脂（IR-120）的有效粒徑為0.4～0.6mm，它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為：18.3%、41.1%、及31.3%，則計(jì)算得均勻系數(shù)為2.0。密度密度樹(shù)脂在干燥時(shí)的密度稱為真密度。濕樹(shù)脂每單位體積（連顆粒間空隙）的重量稱為視密度。樹(shù)脂的密度與它的交聯(lián)度和交換基團(tuán)的性質(zhì)有關(guān)。通常，交聯(lián)度高的樹(shù)脂的密度較高，強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性樹(shù)脂的密度高于弱酸或弱堿性者，而大孔型樹(shù)脂的密度則較低。例如，苯乙烯系凝膠型強(qiáng)酸陽(yáng)離子樹(shù)脂的真密度為1.26g/mL，視密度為0.85g/mL；而丙烯酸系凝膠型弱酸陽(yáng)離子樹(shù)脂的真密度為1.19g/mL，視密度為0.75g/mL。溶解性離子交換樹(shù)脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)。但樹(shù)脂在合成過(guò)程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì)，及樹(shù)脂分解生成的物質(zhì)，會(huì)在工作運(yùn)行時(shí)溶解出來(lái)。交聯(lián)度較低和含活性基團(tuán)多的樹(shù)脂，溶解傾向較大。膨脹度離子交換樹(shù)脂含有大量親水基團(tuán)，與水接觸即吸水膨脹。當(dāng)樹(shù)脂中的離子變換時(shí)，如陽(yáng)離子樹(shù)脂由H+轉(zhuǎn)為Na+，陰樹(shù)脂由Cl－轉(zhuǎn)為OH－，都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹，增大樹(shù)脂的體積。通常，交聯(lián)度低的樹(shù)脂的膨脹度較大。在設(shè)計(jì)離子交換裝置時(shí)，必須考慮樹(shù)脂的膨脹度，以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)樹(shù)脂中的離子轉(zhuǎn)換發(fā)生的樹(shù)脂體積變化。耐用性樹(shù)脂顆粒使用時(shí)有轉(zhuǎn)移、摩擦、膨脹和收縮等變化，長(zhǎng)期使用后會(huì)有少量損耗和破碎，故樹(shù)脂要有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性。通常，交聯(lián)度低的樹(shù)脂較易碎裂，但樹(shù)脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的均勻程度及其強(qiáng)度。如大孔樹(shù)脂，具有較高的交聯(lián)度者，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能耐反復(fù)再生。

離子交換樹(shù)脂，是帶有官能團(tuán)（有交換離子的活性基團(tuán)）、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。離子交換樹(shù)脂的全名稱由分類名稱、骨架（或基團(tuán)）名稱、基本名稱組成?？紫督Y(jié)構(gòu)分為凝膠型和大孔型兩種，凡具有物理孔結(jié)構(gòu)的稱大孔型樹(shù)脂，在全名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應(yīng)在名稱前加“陽(yáng)”，分類屬堿性的，在名稱前加“陰”。如：大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。離子交換樹(shù)脂還可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹(shù)脂和丙烯酸系樹(shù)脂。樹(shù)脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換。陽(yáng)離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類，陰離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類（或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類）。強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂這類樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，如SO32-，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。這兩個(gè)反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài)，以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理，此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子，再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成。弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂這類樹(shù)脂含弱酸性基團(tuán)，如羧基－COOH，能在水中離解出H+而呈酸性。樹(shù)脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán)，如R-COO－（R為碳?xì)浠鶊F(tuán)），能與溶液中的其他陽(yáng)離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽(yáng)離子交換作用。這種樹(shù)脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中（如pH=5～14）起作用。這類樹(shù)脂亦是用酸進(jìn)行再生（比強(qiáng)酸性樹(shù)脂較易再生）。強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂這類樹(shù)脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基（亦稱四級(jí)胺基）－NR3OH（R為碳?xì)浠鶊F(tuán)），能在水中離解出OH－而呈強(qiáng)堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹(shù)脂的離解性很強(qiáng)，在不同pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿（如NaOH）進(jìn)行再生。弱堿性陰離子樹(shù)脂這類樹(shù)脂含有弱堿性基團(tuán)，如伯胺基（亦稱一級(jí)胺基）-NH2、仲胺基（二級(jí)胺基）-NHR或叔胺基（三級(jí)胺基）-NRR′，它們?cè)谒心茈x解出OH－而呈弱堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹(shù)脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件（如pH=1～9）下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。離子樹(shù)脂的轉(zhuǎn)型以上是樹(shù)脂的四種基本類型。在實(shí)際使用上，常將這些樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行，以適應(yīng)各種需要。例如常將強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂與NaCl作用，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹(shù)脂再使用。工作時(shí)鈉型樹(shù)脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子交換吸附，除去這些離子。反應(yīng)時(shí)沒(méi)有放出H+，可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用（如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等）。這種樹(shù)脂以鈉型運(yùn)行使用后，可用鹽水再生（不用強(qiáng)酸）。又如陰離子樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂?，工作時(shí)放出Cl-而吸附交換其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹(shù)脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫停℉CO3－）運(yùn)行。強(qiáng)酸性樹(shù)脂及強(qiáng)堿性樹(shù)脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后，就不再具有強(qiáng)酸性及強(qiáng)堿性，但它們?nèi)匀挥羞@些樹(shù)脂的其他典型性能，如離解性強(qiáng)和工作的pH范圍寬廣等。

拋光混床樹(shù)脂是由陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂混合而成的，通常應(yīng)用在超純水處理設(shè)備的最后一道工序，能夠?qū)a(chǎn)水的電阻率提高到16兆歐以上，好一些的能夠達(dá)到18兆歐以上，通常用在超純水的制備、電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)硬盤(pán)等領(lǐng)域。拋光混床樹(shù)脂：拋光混床樹(shù)脂是離子交換樹(shù)脂的一種，是由陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按照一定的比例混合而成的樹(shù)脂，所以叫做混床樹(shù)脂，因?yàn)殛?、?yáng)兩種樹(shù)脂是混合均勻的，所以在使用時(shí)能夠?qū)⑺械碾x子吸附，拋光混床樹(shù)脂所生產(chǎn)的水質(zhì)量很高，一般用于制備超純水，產(chǎn)水的電阻率能夠達(dá)到16兆歐以上，好一點(diǎn)的拋光混床樹(shù)脂的電阻率能夠達(dá)到18兆歐以上。普通離子交換樹(shù)脂：普通的離子交換樹(shù)脂只有陰樹(shù)脂、陽(yáng)樹(shù)脂其中一種樹(shù)脂，能夠有效的去除水中的陰離子或者陽(yáng)離子，由于應(yīng)用不同，所以一般離子交換樹(shù)脂的水質(zhì)電阻率不會(huì)太高，比如飲用水處理中的食品級(jí)軟化樹(shù)脂。拋光混床樹(shù)脂與普通樹(shù)脂的區(qū)別1.拋光混床樹(shù)脂是由陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂混合的，而普通樹(shù)脂一般是指單種，陰離子交換樹(shù)脂或者是陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。2.拋光混床樹(shù)脂主要用于顯示設(shè)備﹑計(jì)算器硬盤(pán)﹑CD-ROM﹑精密線路板﹑離散電子設(shè)備等精密電子產(chǎn)品行業(yè)，而普通的離子交換樹(shù)脂主要用于食品飲料加工，飲用水過(guò)濾，硬水軟化，制糖業(yè)，制藥，金屬分離，純水的制備。3.拋光混床樹(shù)脂由于原材料的費(fèi)用較高，所以一般價(jià)格要比普通的樹(shù)脂高一些，好一些的拋光混床樹(shù)脂甚至要比普通樹(shù)脂高一倍多。4.拋光混床樹(shù)脂的產(chǎn)水的電阻率能夠達(dá)到16兆歐以上，而普通樹(shù)脂的電阻率不會(huì)太高。5.有的拋光混床樹(shù)脂可以再生，有的不能再生，而且拋光混床樹(shù)脂再生之前，需要將陰、陽(yáng)兩種樹(shù)脂分層，而普通的離子交換樹(shù)脂一般都是能夠再生的，而且因?yàn)橹挥幸环N樹(shù)脂，不需要分層。拋光混床樹(shù)脂的特點(diǎn)1.產(chǎn)水質(zhì)量高，電阻率能夠達(dá)到16兆歐以上，能夠完全的去除水中的離子，生產(chǎn)出超純水。2.TOC溶出物很低，拋光混床樹(shù)脂的耐磨性非常好，物理性能很好。3.主要應(yīng)用在電子行業(yè)晶圓、半導(dǎo)體工業(yè)和微芯片生產(chǎn)制造等行業(yè)。普通離子交換樹(shù)脂的特點(diǎn)1.應(yīng)用領(lǐng)域廣，能夠應(yīng)用在工業(yè)用水處理，醫(yī)藥行業(yè)，純水的制備、超純水的制備、廢水處理，飲用水的軟化，食品行業(yè)的水處理，處理各種疏水和鍋爐補(bǔ)給水，半導(dǎo)體，電子工業(yè)，凝結(jié)水精處理、冷凝水拋光、工業(yè)軟化水脫鹽等領(lǐng)域。2.價(jià)格比拋光混床樹(shù)脂低一些，使用壽命一般能夠使用2-3年，性價(jià)比比較高，能夠有效的去除水中的一些離子。

 除了一些特殊的樹(shù)脂不能進(jìn)行再生之外，超純水拋光樹(shù)脂一般來(lái)說(shuō)是能夠再生的，不過(guò)超純水拋光樹(shù)脂的再生操作要比其他的樹(shù)脂要難一些，超純水拋光樹(shù)脂的詳細(xì)步驟可以分為分層、再生、清洗、混合以及正洗。超純水拋光樹(shù)脂由什么組成？        在了解超純水樹(shù)脂能否再生之前，我們先來(lái)了解一下超純水樹(shù)脂是由什么組成的，超純水拋光樹(shù)脂一般是由兩種樹(shù)脂混合而成，陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂會(huì)按照一定的比例進(jìn)行混合，一般這個(gè)比例是1:2或者1:1，這兩種樹(shù)脂一種是陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，另一種是陰離子交換樹(shù)脂，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂會(huì)將水中的陽(yáng)離子吸附，而陰離子交換樹(shù)脂能夠?qū)㈥庪x子吸附，使產(chǎn)水達(dá)到超純水的標(biāo)準(zhǔn)，一般超純水樹(shù)脂的產(chǎn)水電阻率能夠達(dá)到18兆歐以上。超純水拋光樹(shù)脂的再生方法：1.分層：先打開(kāi)反洗閥與反洗排放閥，反洗流速不能太快，一般在10m/h左右，直至陰、陽(yáng)樹(shù)脂分層明顯，反洗結(jié)束應(yīng)緩慢關(guān)閉反洗閥，使樹(shù)脂顆粒逐步沉降，以達(dá)到最佳分層效果。如果分層效果不明顯，可以進(jìn)行多次分層。2.再生：陰樹(shù)脂可以使用濃度為5%的堿液（NaOH）再生，清洗時(shí)間大概在40分鐘左右，流速應(yīng)保持6m/h，廢液會(huì)從中間排管排放，為防止堿液進(jìn)入陽(yáng)樹(shù)脂內(nèi)，可以從底部進(jìn)入少量的水與再生堿液一起從中排管排放。陽(yáng)樹(shù)脂則使用濃度為4%的酸液（HCL）清洗，時(shí)間大概在30分鐘左右，為防止酸液進(jìn)入陰樹(shù)脂內(nèi)，并對(duì)陰樹(shù)脂進(jìn)行小流量清冼，因此，從進(jìn)堿管進(jìn)入一定清流洗水，與再生酸液一起從中排管排放。3.清洗：繼續(xù)以流速6m/h進(jìn)行置換清洗，廢液中排管排放，陰樹(shù)脂直至排出水OH-堿度小于0.5［H+］mmol/l為止，陽(yáng)樹(shù)脂直至排出水酸度小于0.5［H+］mmol/l為止。4.混合：將樹(shù)脂罐的水放至樹(shù)脂層上10-500px左右，然后進(jìn)行混合，混合時(shí)間大概在10分鐘左右，壓力在1-1.5kg/cm2。5.正洗：用水從上往下清洗樹(shù)脂，當(dāng)水充滿設(shè)備時(shí)打開(kāi)下排閥，關(guān)閉排氣閥，正洗流速同制水流速，當(dāng)出水電阻率大于出水要求時(shí)，即可正常使用。