離子交換樹脂是一種用於水處理技術的材料，它能夠通過特定的化學反應去除水中的雜質。離子交換樹脂的主要作用原理在於與溶液中的離子進行交換，從而達到凈化水質的目的。在陽離子交換樹脂中，樹脂上的酸性基團（如磺酸基、羧基或苯酚基等）能夠釋放出氫離子（H+），而溶液中的金屬陽離子（如鈣、鎂等）則與之進行交換。這樣，陽離子就被吸附到樹脂上，而樹脂上的氫離子則被釋放到水中。
在陰離子交換樹脂中，樹脂上的鹼性基團（如季胺基、胺基或亞胺基等）能夠釋放出氫氧根離子（OH-），而溶液中的陰離子（如硫酸根、氯離子等）則與之進行交換。這樣，陰離子就被吸附到樹脂上，而樹脂上的氫氧根離子則被釋放到水中。通過這一過程，離子交換樹脂能夠有效地去除水中的雜質，包括金屬離子和溶解的鹽類。
在陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂共同作用下，溶液中的氫離子與氫氧根離子結合生成水，從而達到脫鹽的效果。這一過程使得離子交換樹脂在水處理領域得到了廣泛應用，包括飲用水凈化、工業廢水處理、純水制備等多個方面。通過合理選擇和使用離子交換樹脂，可以有效地去除水中的各種雜質，提高水質，滿足不同需求。
❷ 離子交換樹脂交換容量
離子交換樹脂的離子交換能力，以"離子交換容量"表示，單位為每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數，即meq/g（干）或 meq/mL（濕）。對於一價離子，毫克當量數等於毫克分子數；對於二價或多價離子，前者為後者的乘數。此能力有"總交換容量"、"工作交換容量"和"再生交換容量"三種表現方式。
總交換容量指的是每單位數量（重量或體積）樹脂進行離子交換反應的化學基團總量。
工作交換容量是樹脂在特定條件下的離子交換能力，與樹脂種類、總交換容量以及具體工作條件如溶液組成、流速、溫度等因素有關。
再生交換容量表示在特定再生劑量條件下再生樹脂的交換容量，反映樹脂中原有化學基團再生恢復的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%，而工作交換容量為再生交換容量的30～90%，後一比例稱為樹脂的利用率。
實際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但其佔比因樹脂結構不同而異。一般未能精確計算，需通過經驗數據進行調整，並在實際操作中進行驗證。
離子樹脂交換容量通常使用無機離子進行測定，這些離子尺寸較小，可自由擴散至樹脂體內，與內部所有交換基團反應。但在實際應用中，溶液中常含有高分子有機物，它們的尺寸較大，難以進入樹脂的顯微孔，因此實際交換容量低於使用無機離子測定的數值。這種情況受樹脂類型、孔結構尺寸以及處理物質的影響。
離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。