现以D113型离子交换树脂的使用方法为例说明离子交换树脂原理:D113丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂是一种大孔型离子交换树脂,内部的网状结构中有无数四通八达的孔道,孔道里面充满了水分子,在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团;硫酸锌溶液中的Zn2+,S042-扩散到树脂的孔道中时,由于该树脂对Zn2+选择性强于对Ca2+的选择性,所以Zn2+就与树脂孔道中的交换基团Ca2+发生快速的交换反应,被交换下来的Ca2+遇到扩散进入孔道的S042-发生沉淀反应,生成硫酸钙沉淀。
这类树脂表面光滑,球粒内部没有大的毛细孔,在水中会溶胀成凝胶状,树脂内大分子之间的间隙为2~4nm,一般无机小分子的半径在1nm以下,因此可自由地通过离子交换树脂内大分子链的间隙,在无水状态下,凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩,体积缩小,无机小分子无法通过,离子交换树脂的作用原理:由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。
所以,这类离子交换树脂在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能,针对凝胶型离子交换树脂的缺点,人们研制了大孔型离子交换树脂,大孔型离子交换树脂外观不透明,表面粗糙,为非均相凝胶结构,即使在干燥状态,内部也存在不同尺寸的毛细孔,因此可在非水体系中起离子交换和吸附作用,值得注意的是,大孔型离子交换树脂具有很大的比表面积,因此其吸附功能十分显著,不容忽视,载体型离子交换树脂是一种特殊用途树脂,主要用作液相色谱的固定相。