原理

    离子交流树脂是一种聚合物，带有相应的功用基团。一般状况下，惯例的钠离子交流树脂带有许多的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交流树脂能够释放出钠离子，功用基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量下降，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的作业进程。

    当树脂上的许多功用基团与钙镁离子结合后，树脂的软化才干下降，能够用氯化钠溶液流过树脂，此刻溶液中的钠离子含量高，功用基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就康复了交流才干，这个进程叫作“再生”。

    因为实践作业的需求，软化水设备的规范作业流程首要包含：作业(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲刷(置换)、快冲刷五个进程。不同软化水设备的一切工序十分挨近，仅仅因为实践工艺的不同或操控的需求，或许会有一些附加的流程。任何故钠离子交流为根底的软化水设备都是在这五个流程的根底上开展来的(其间，全自动软化水设备会添加盐水重注进水性水性环氧树脂及固化剂用途程)。

    反洗：作业一段时刻后的设备，会在树脂上部阻拦许多由原水带来的污物，把这些污物除掉后，离子交流水性水性环氧树脂及固化剂用途树脂才干完全曝露出来，再生的作用才干得到确保。反洗进程便是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样能够把顶部阻拦下来的污物冲走。这个进程一般需求5-15分钟左右。

    吸盐(再生)：行将盐水注入树脂罐体的进程，传统设备是选用盐泵将盐水注入，全自动的设备是选用专用的内置喷射器将盐水吸入(只需进水有必定的压力即可)。在实践作业进程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生作用比单纯用盐水浸泡树脂的作用好，所以软化水设备都是选用盐水慢速流过树脂的办法再生，这个进程一般需求3 分钟左右，实践时刻受用盐量的影响。

    慢冲刷(置换)：在用盐水流过树脂今后，用原水以相同的流速渐渐将树脂中的盐悉数冲刷洁净的进程叫慢冲刷，因为这个冲刷进程中仍有许多的功用基团上的钙镁离子被钠离子交流，依据实践经历，这个进程中是再生的首要进程，所以许多人将这个进程称作置换。这个进程一般与吸盐的时刻相同，即3 分钟左右。

    快冲刷：为了将残留的盐完全冲刷洁净，要选用与实践作业挨近的流速，用原水对树脂进行冲刷，这个进程的最终出水应为合格的软水。一般状况下，快冲刷进程为5-15分钟。

    运用

    1）水处理

    水处理范畴离子交流树脂的需求量很大，约占离子交流树脂产值的9 %，用于水中的各种阴阳离子的去除。现在，离子交流树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

    2）食品工业

    离子交流树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业设备上。例如：高果糖浆的制作是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反响，发生葡萄糖与果糖，然后经离子交流处理，能够生成高果糖浆。离子交流树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

    3）制药职业

    制药工业离子交流树脂对开展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改进具有重要作用。链霉素的开发成功便是杰出的比如。近年还在中药提成等方面有所研讨。

    4）组成化学和石油化学工业

    在有机组水性水性环氧树脂及固化剂用途成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交流、水合等反响。用离子交流树脂替代无机酸、碱，相同可进行上述反响，且长处更多。如树脂可重复运用，产品简单别离，反响器不会被腐蚀，不污染环境，反响简单操控等。

    甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，便是用大孔型离子交流树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反响而成，替代了原有的可对环境形成严峻污染的四乙基铅。

    5）环境保护

    离子交流树脂已运用在许多十分受重视的环境保护问题上。现在，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行收回运用。如去除电镀废液中的金属离子，收回电影制片废液里的有用物质等。

    6）湿法冶金及其他

    离子交流树脂能够从贫铀矿里别离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

    其他弥补：

    离子交流技能有恰当长的前史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交流剂。可是，跟着现代有机组成工业技能的迅速开展，研讨制成了许多种功用优秀的离子交流树脂，并开发了多种新的运用办法，离子交流技能迅速开展，在许多职业特别是高新科技产业和科研范畴中广泛运用。近年国内外出产的树脂种类达数百种，年产值数十万吨。

    在工业运用中，离子交流树脂的长处首要是处理才干大，脱色规模广，脱色容量高，能除掉各种不同的离子，能够重复再生运用，作业寿命长，运转费用较低(尽管一次投入费用较大)。以离子交流树脂为根底的多种新技能，如色谱别离法、离子排挤法、电渗析法等，各具共同的功用，能够进行各种特别的作业，是其他办法难以做到的。离子交流技能的开发和运用还在迅速开展之中。

    离子交流树脂的运用，是近年国内外制糖工业的一个要点研讨课题，是糖业现代化的重要标志。膜别离技能在糖业的运用也遭到广泛的研讨。

    离子交流树脂都是用有机组成办法制成。常用的质料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，经过聚合反响生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(一般为酸性或碱性基团)而制成。

    离子交流树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，水性水性环氧树脂及固化剂用途也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺度一般在 .3～1.2mm规模内，大部分在 .4～ .6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很安稳，在正常状况下有较长的运用寿命。

    离子交流树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它便是交流官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl－)，一起吸附溶液中本来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子相互交流，从而将溶液中的离子别离出来。

    离子交流树脂的种类许多，因化学组成和结构不同而具有不同的功用和特性，适应于不同的用处。运用树脂要依据工艺要求和物料的性质选用恰当的类型和种类。

    文章及图片来源于网络，如果侵权联系删除。