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。離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成。孔隙結構分凝膠型和大孔型兩種,凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂,在全名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應在名稱前加“陽”,分類屬堿性的,在名稱前加“陰”。如:大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
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。
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。