現以D113型離子交換樹脂的使用方法為例說明離子交換樹脂原理:D113丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂是一種大孔型離子交換樹脂,內部的網狀結構中有無數四通八達的孔道,孔道里面充滿了水分子,在孔道的一定部位上分布著可提供交換離子的交換基團;硫酸鋅溶液中的Zn2+,S042-擴散到樹脂的孔道中時,由于該樹脂對Zn2+選擇性強于對Ca2+的選擇性,所以Zn2+就與樹脂孔道中的交換基團Ca2+發生快速的交換反應,被交換下來的Ca2+遇到擴散進入孔道的S042-發生沉淀反應,生成硫酸鈣沉淀。
這類樹脂表面光滑,球粒內部沒有大的毛細孔,在水中會溶脹成凝膠狀,樹脂內大分子之間的間隙為2~4nm,一般無機小分子的半徑在1nm以下,因此可自由地通過離子交換樹脂內大分子鏈的間隙,在無水狀態下,凝膠型離子交換樹脂的分子鏈緊縮,體積縮小,無機小分子無法通過,離子交換樹脂的作用原理:由于離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或堿進行洗滌,可恢復到原狀態而重復使用,這一過程稱為再生。
所以,這類離子交換樹脂在干燥條件下或油類中將喪失離子交換功能,針對凝膠型離子交換樹脂的缺點,人們研制了大孔型離子交換樹脂,大孔型離子交換樹脂外觀不透明,表面粗糙,為非均相凝膠結構,即使在干燥狀態,內部也存在不同尺寸的毛細孔,因此可在非水體系中起離子交換和吸附作用,值得注意的是,大孔型離子交換樹脂具有很大的比表面積,因此其吸附功能十分顯著,不容忽視,載體型離子交換樹脂是一種特殊用途樹脂,主要用作液相色譜的固定相。