离子交换树脂的原理

树脂可被分为天然树脂和合成树脂两种，合成树脂中，离子交换树脂是我们最为常用的，包括强酸、强碱、弱酸、弱碱四种基本类型。那么什么是离子交换树脂呢?离子交换树脂的原理又是什么呢?

离子交换树脂是指带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物，全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。

孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。

离子交换树脂可区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中强碱性类)。

离子交换树脂的命名方式：离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成，位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架的差异，第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。

离子交换树脂的原理

在离子交换过程中，离子在水中(如Na+、Ca~(2⁺)、K~+、Mg~(2⁺)、Fe~(3⁺)等)。在阳离子交换树脂上与H⁺交换，并将水中的阳离子转移到树脂中。树脂上的H⁺被交换成水。水中的阴离子(如Cl^-、HCO ^3-等)与OH^-上的阴离子交换树脂交换，水中的阴离子被转移到树脂中，OH-on树脂在水中被交换。当H⁺与OH^-结合形成水时，可实现脱盐。

离子交换树脂的应用

水处理

水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的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。

食品工业

离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

环境保护

离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。