離子交換樹(shù)脂是- -類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物,它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)成。離子交換樹(shù)脂可分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂和兩性離子交換樹(shù)脂。離子交換樹(shù)脂不溶于水和一-般溶劑。
離子交換樹(shù)脂有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命。按化學(xué)活性基團(tuán)首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類。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。

離子交換樹(shù)脂的工作原理在離子交換過(guò)程中，水中的陽(yáng)離子(如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+等) 與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的H+進(jìn)行交換，水中陽(yáng)離子被轉(zhuǎn)移到陰樹(shù)脂上，而樹(shù)脂上的H+交換到水中。水中的陰離子(如Cl-、HC03- 等)與陰離子交換樹(shù)脂上的0H-進(jìn)行交換,水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上，而樹(shù)脂上的0H-交換到水中。而H+與0H-相結(jié)合生成水，從而達(dá)到脫鹽的目的。

(1) 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂
樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)如磺酸基-S03H，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)，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。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。

(2)弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂
樹(shù)脂含弱酸性基團(tuán)如羧基-CO0H,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)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pH5~14)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)。

(3)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) -NR30H(R為碳?xì)浠鶊F(tuán))，能在水中離解出0H-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。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Na0H)進(jìn)行再生。

(4)弱堿性陰離子樹(shù)脂
樹(shù)脂含有弱堿性基團(tuán)，它們?cè)谒心茈x解出0H-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pH1~9)下工作。它可用Na2C03、NH40H進(jìn)行再生。