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。
Ⅱ 離子交換樹脂吸附選擇
離子交換樹脂在溶液中對不同離子的吸附具有選擇性。陽離子的吸附遵循高價離子優先原則，低價離子吸附較弱。在同價同類離子中，直徑較大的離子被吸附較強。例如，鐵離子(Fe3+)、鋁離子(Al3+)、鉛離子(Pb2+)、鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)、鉀離子(K+)、鈉離子(Na+)、氫離子(H+)的吸附順序為：Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+。
陰離子的吸附遵循強鹼性陰離子樹脂優先吸附無機酸根的順序為：SO42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－。弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序為：OH－> 檸檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ > 草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ > 醋酸根－ > HCO3－。
糖液脫色時，使用強鹼性陰離子樹脂吸附擬黑色素（還原糖與氨基酸反應產物）和還原糖的鹼性分解產物，而對焦糖色素的吸附較弱。這是因為前者通常帶負電，焦糖的電荷較弱。
樹脂的選擇性與交聯度和孔隙結構有關。交聯度高的樹脂選擇性較強，大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。在稀溶液中，選擇性較大，在濃溶液中較小。
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。