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离子交换除盐1.离子交换树脂的结构及合成苯乙烯系树脂的制备：
树脂制备过程可分为高分子聚合物骨架的制备和在高分子聚合物骨架上引入可交换的基团的两个反应阶段。苯乙烯系树脂是以苯乙烯和二乙烯苯为单体共聚而合成的高分子聚合物骨架。
聚苯乙烯就是苯乙烯系树脂的高分子骨架，也称白球。
二乙烯苯在高聚物中起的是空间架桥作用，使聚合物形成网状交联，聚合物中二乙烯苯的含量愈多，白球的网状结构就愈坚固。我们通常把聚合物中二乙烯苯的质量百分数叫做交联度。如交联度为7，就是指白球中二乙烯苯的质量占7%。白球制备出来以后，再将白球通过磺化反应，引入—SO3H活性基团，制得强酸性阳离子交换树脂R-SO3H;通过氯甲基反应和胺化反应，即可分别得到阴离子交换树脂。下面就分别介绍。
聚苯乙烯高分子骨架的制备：苯乙烯阴树脂的制备
氯甲基化反应：2离子交换树脂的命名代号3.离子交换树脂的特性4、离子交换树脂的选择性强碱阴树脂的选择性顺序为：
SO42－>NO3－>Cl－>OH－>F－>HCO3－>HSiO3－

弱酸性阳树脂对H+有特别强的亲和力，在稀溶液中对常见阳离子选择性顺序为：
H+>Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+
弱碱性阴树脂对HCO3－交换能力很差，对HSiO3－甚至不交换，弱碱阴树脂的选择性顺序为：
OH－>SO42－>NO3－>Cl－>HCO3－
根据以上顺序可以看出，对于强酸性阳树脂，最先漏出的离子是Na+，对于强酸性阴树脂，最先漏出的是HSiO3－，故一般通过监测钠离子和硅酸根的量来判断交换器失效终点。
在浓溶液中由于离子间的干扰较大，且水和半径的大小顺序与在稀溶液中有些差别，其结果使得在溶液中各离子间的选择性差别较小，有时甚至出现相反的顺序。

5、离子交换原理工作层的下一个区域是尚未工作的A型树脂层，在离子交换进行过程中，这三层实际上无时不在变化，所以不可能找出明显的分界线，图中的分界线是为说明问题而大致划分的。
在交换过程中，工作层不断下移，当下移到交换柱底部最后一层时，此时出水中就有B离子，也就说B离子开始穿透，交换柱开始失效了。所以最后一层离子交换容量未能充分发挥，只起保证出水质量的作用，为保护层。
如果保护层厚度大，则交换柱的工作交换容量就小；反之，交换柱的工作交换容量就大。
6、阳离子交换阳离子交换器的出水是酸性水。但当交换器运行失效时，其出水中就会有其它阳离子的泄漏，而在诸多的阳离子中，首先漏出的阳离子是Na+，故习惯上称之为漏钠。当出水中的Na+超过一个给定的极限值时，阳离子交换器被判失效，需停运再生后才能投入运行。
为什么阳交换器失效时，首先发生漏钠，而不是漏Ca2+或Mg2+离子？这是因为水中各种阳离子与树脂中H+发生交换反应时，因树脂对各种阳离子的吸收有选择性，故被树脂吸收的离子在交换器内有分层现象，根据树脂对被吸收离子的选择性顺序，最上层是最易被吸收的
Ca2+，次层以Mg2+为主，下层就是Na+。
当交换器不断进水，随离子交换的不断进行，由于水中的Ca2+比Mg2+、Na+与树脂的亲合力更大，更易被树脂吸收，所以水中的Ca2+离子可和已吸收了Mg2+的树脂进行交换反应，使Ca型树脂层向下扩展，而被置换下来的Mg2+一起与Na+型树脂发生交换，使Mg2+型树脂层下移而Na+的交换区域也逐渐下移。在运行过程中，这三层不同型态的交换剂的高度在不断地向下扩展，如图3.7.2所示。
阳床整个制水周期(运行开始到交换器失效这段时间)中电导率、钠离子浓度、酸度变化可用图3.7.3表示。
开始通水正洗时随水的不断通入，水质越来越好。因而电导率、酸度、钠离子快速下降（a点前）。在ab为稳定制水过程，b点后树脂开始失效。此时水中钠增加，氢离子减少而氢氧根增加，使酸度下降，电导率下降。

a7、阴离子交换器8、混合床除盐
混合床可以看做是由许多阴、阳树脂交错排列而组成的多级式复床。在运行中，由于运行时阴、阳树脂是相互混匀的，所以阴离子的交换反应和阳离子的交换反应几乎是同时同地进行的。因此，经阳离子交换所产生的H+和阴离子交换产生的OH-不会累积起来，而是马上互相中和生成H2O，这使得交换反应进行得十分彻底，出水水质很好。
以NaCl通过混床为例，其方程为：
RH+R'OH+NaCl→RNa+R'Cl+H2O
为了区分阳树脂和阴树脂的骨架，R代表阳树脂骨架，R‘代表阴树脂骨架。
以CaSO4为例，其方程式为：
RH+R'OH+CaSO4→R2Ca+R‘2SO4+H2O
树脂失效后，用较高浓度的酸（5%）和碱（4%），可将附在树脂上的阴阳离子置换下来，使失效的阳、阴树脂转为H型和Na型，其反应式实际就是软化除盐的逆反应式。以NaCl和CaSO4，阴阳树脂再生的反应式为：
RNa+R'Cl+H++OH-→RH