離子交換法凈化水實驗報告

㈠ 用離子交換法使硬水軟化和凈化的基本操作中有哪些應注意之處

水的離子交換與過濾凈化設備工作中的共同點是；原水壓力與流速必須滿足設備的專設計屬要求。不同點是；一個需要再生還原階段，即可轉入水的軟化制水，另一個是通過正、反沖洗後就轉入正常水的過濾凈化，所以原水水壓與流速，是保證設備是否正常工作應注意的環節…。一傑水質

㈡ 離子交換怎麼試驗

離子交換法是一種藉助於離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換反應而除去廢水中有害離子的方法。離子交換是一種特殊吸附過程，通常是可逆性化學吸附；其特點是吸附水中離子化物質，並進行等電荷的離子交換。
離子交換劑分無機的離子交換劑如天然沸石，人工合成沸石，及有機的離子交換劑如磺化煤和各種離子交換樹脂。
在應用離子交換法進行水處理時，需要根據離子交換樹脂的性能設計離子交換設備，決定交換設備的運行周期和再生處理。通過本實驗希望達到下述目的：
1) 加深對離子交換基本理論的理解；學會離子交換樹脂的鑒別；
2) 學會離子交換設備操作方法；
3) 學會使用手持式鹽度計，掌握pH計、電導率儀的校正及測量方法。
二、實驗內容和原理
由於離子交換樹脂具有交換基因，其中的可游離交換離子能與水中的同性離子進行等當量交換。 用酸性陽離子交換樹脂除去水中陽離子，反應式如下：
nRH + M+n → RnM + nH+
M——陽離子 n——離子價數
R——交換樹脂
用鹼性陰離子交換樹脂除去水中的陰離子，反應式如下：
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——陰離子
離子交換法是固體吸附的一種特殊形式，因此也可以用解吸法來解吸，進行樹脂再生。
本實驗採用自來水為進水，進行離子交換處理。因為自來水中含有較多量的陰、陽離
子，如Cl¯， NH4+，Ca，Mg，Fe，Al，K，Na等。在某些工農業生產、科研、醫療衛生等工作中所用的水，以及某些廢水深度處理過程中，都需要除去水中的這些離子。而採用離子交換樹脂來達到目的是可行的方法。

㈢ 無機化學實驗的4圖書信息

書 名: 無機化實驗
作者：周朵
出版社： 化學工業出版社
出版時間： 2010年9月1日
ISBN: 9787122089342
開本： 16開
定價: 26.00元 《無機化學實驗》是編者在總結多年教學經驗的基礎上，結合理科和工科學生的特點，選擇並更新了相關實驗內容編寫而成的。全書包括七部分，共43個實驗。第一部分全面、翔實地介紹了無機化學實驗涉及的基礎知識和基本操作內容，力爭使學生通過實驗訓練而掌握規范、系統的基本操作，為後續的化學實驗打下堅實的基礎。第二至第六部分涉及的實驗內容注重知識性、趣味性和實用性，同時注重培養學生獨立思考和解決問題的能力，並針對實驗產生的尾氣和廢液增加了相應的處理方法，以培養學生的環保和綠色化學理念。附錄給出了常用儀器使用規則、常用物理化學常數、常見離子及化合物顏色、實驗室常用試劑配製方法等，以便學生查找和使用。
《無機化學實驗》可作為高等師范、理工科院校化學、化工專業以及相關專業的無機化學實驗教材，也可供其他化學教育工作者參考。 第一部分 化學實驗基礎知識和基本操作
一、實驗室基本常識
(一)實驗室規則
(二)實驗室安全
二、儀器的洗滌和乾燥
(一)玻璃儀器的洗滌
(二)玻璃儀器的乾燥
三、加熱方法
(一)加熱設備
(二)加熱方式
(三)冷卻
四、液體體積的度量儀器及使用
(一)量筒
(二)移液管和吸量管
(三)容量瓶
(四)滴定管
五、化學試劑的取用
(一)固體試劑的取用
(二)液體試劑的取用
六、天平和稱量
(一)台秤(托盤天平)
(二)分析天平
(三)電子天平
(四)稱量方法
七、氣體的發生、凈化、乾燥與收集
(一)氣體的發生
(二)氣體的凈化與乾燥
(三)氣體的收集
八、溶解、蒸發、結晶、固液分離與液液分離
(一)溶解與熔融
(二)蒸發與濃縮
(三)結晶與重結晶
(四)固液分離
(五)液液分離
九、試紙的使用
(一)石蕊試紙
(二)酚酞試紙
(三)pH試紙
(四)碘化鉀一澱粉試紙
(五)醋酸鉛試紙
十、其他儀器的使用
(一)溫度計的使用
(二)氣壓計的使用
(三)比重計的使用
(四)秒錶的使用
十一、坩堝、乾燥器、研缽的使用
(一)坩堝的使用
(二)乾燥器的使用
(三)研缽的使用
十二、光電儀器的使用
(一)酸度計(pH計)
(二)分光光度計
(三)電導率儀
(四)電磁攪拌器
十三、實驗數據的記錄與處理
(一)實驗數據的記錄
(二)實驗數據的處理
十四、實驗報告
(一)無機化學制備實驗報告
(二)無機化學測定實驗報告
(三)無機化學性質實驗報告
十五、化學實驗課的要求
第二部分 基礎實驗
實驗1 玻璃工操作及塞子鑽孔
實驗2 天平和台秤的使用
實驗3 溶液的配製
實驗4 海鹽的提純
實驗5 二氧化碳相對分子質量的測定
實驗6 Fe3+、Al3+的分離
實驗7 摩爾氣體常數的測定
實驗8 水的凈化——離子交換法
第三部分 基本化學原理實驗
實驗9 化學反應速率與活化能的測定
實驗10 醋酸電離度和電離常數的測定
實驗11 碘化鉛溶度積的測定
實驗12 硫酸銅結晶水的測定
實驗13 氧化還原平衡和電化學
實驗14 水溶液中的解離平衡
實驗15 配合物的生成與性質
實驗16 沉澱的生成與溶解平衡
第四部分 無機化合物的制備實驗
實驗17 轉化法制硝酸鉀
實驗18 硫酸銅晶體的制備、提純及大晶體的培養
實驗19 碳酸鈉的制備
實驗20 硫代硫酸鈉的制備
實驗21 重鉻酸鉀的制備
實驗22 一種鈷(Ⅲ)配合物的制備
實驗23 醋酸鉻(Ⅱ)水合物的制備
實驗24 十二鎢硅酸的制備
實驗25 四氨合銅(Ⅱ)硫酸鹽的制備
第五部分 元素性質實驗
實驗26 p區非金屬元素(一) (鹵素、氧、硫)
實驗27 p區非金屬元素(二)(氮、磷、硅、硼)
實驗28 常見非金屬陰離子的分離與鑒定
實驗29 s區金屬元素(鹼金屬、鹼土金屬)
實驗30 p區金屬元素(鋁、錫、鉛、銻、鉍)
實驗31 ds區金屬元素(銅、銀、鋅、鎘、汞)
實驗32常見陽離子的分離與鑒定(一)
實驗33 d區金屬元素(一)(鈦、釩、鉻、錳)
實驗34 d區金屬元素(二)(鐵、鈷、鎳)
實驗35 常見陽離子的分離與鑒定(二)
第六部分 綜合及設計實驗
實驗36 硫酸亞鐵銨的制備——設計實驗
實驗37 離子鑒定和未知物的鑒別——設計實驗
實驗38 海帶中提取碘
實驗39 檸檬酸的提取——檸檬酸鈣的制備
實驗40 環境化學實驗——水中溶解氧及大氣中二氧化硫含量的測定
實驗41 含Cr(Ⅵ)廢水的處理
實驗42 微波輻射法制備磷酸鋅
實驗43 水熱法制備SnO2納米粉
附錄
1 無機化學實驗常用儀器介紹
2 國際相對原子質量表
3 不同溫度下水的飽和蒸汽壓
4 一些無機化合物的水中溶解度
5 氣體在水中的溶解度
6 常見酸、鹼的濃度
7 弱電解質的解離常數
8 溶度積常數
9 常見沉澱物的pH
10 某些離子和化合物的顏色
11 標准電極電勢
12 常見配離子的穩定常數
13 常見無機陽離子的定性鑒定方法
14 常見無機陰離子的定性鑒定方法
15 某些試劑溶液的配製
參考文獻

㈣ 求離子交換柱層析法和擁有分子篩作用的（叫什麼忘了）的兩個實驗報告或操作詳細說明

離子交換層析
Tina 發表於 2006-2-21 12:21:00
材料與儀器

DEAE-32纖維素，pH8.0 0.01 mol/L Tris-HCl，工程菌破碎離心後的上清液；

層析柱

二、 方法與步驟

1） 裝柱：

用水清洗層析柱，柱內留存水距底部約1cm，加入18ml介質（凝膠溶液）。

2） 平衡：

加0.01M,PH8.0,tris-HCl緩沖液，直至流出液PH與緩沖液一致。

3） 上樣：

用量筒量出上清液體積，再加入等體積緩沖液混合，取EP管留1.5ml。待柱中水流出，至剛好覆蓋凝膠表面，靠璧緩慢加樣。

4) 用50ml緩沖液洗滌，用EP管隨機收集樣品穿出液和洗滌穿出液。

5) 洗脫：

將梯度洗滌儀和層析柱連接，洗脫瓶A（混合器）加200µl緩沖液，開口打開至兩瓶液面相平，相通管道出無氣泡，關閉連接，A中加入6gNaCl溶解，把裝置放在梯度混合儀上，開動攪拌器開關，打開A和B的連接通道，層析柱下端連收集器，收集洗脫流出液。

6） 控制流速，約4min/管，2-3ml/管。

分子篩的是凝膠層析
Sephadex G-100凝膠層析
Tina 發表於 2006-2-21 12:27:00
材料與儀器

Sephadex G-100，0.5 mol/L pH8.0 Tris-HCl，濃縮液

層析柱

二、 方法與步驟

1） Sephadex G-100 凝膠預處理

a) 100ml燒杯，稱取5克sephadex G-100,加入50ml去離子水，浸泡溶脹24小時。

b) 傾去sephadex G-100溶脹後凝膠上層的水，加入凝膠等體積的1.0 mol/L NaOH液處理，用攪棒輕輕攪動，並浸泡1小時處理後傾去。用去離子水洗滌。洗滌過程中，用傾去法除去細顆粒。其方法是用攪棒將凝膠攪勻（注意不要過分用力攪拌，以防止顆粒破碎），放置數分鍾，將未沉澱的細顆粒隨上層水倒掉。浮選3-5次，直至上層沒有細顆粒為止，再浸泡水洗至PH中性。

c) 將Sephadex G-100凝膠水溶液盛放於抽濾瓶中，用洗耳球塞住杯口，減壓抽氣30分鍾，除去凝膠溶液內的氣泡，將脫氣後的凝膠溶液輕輕倒入燒杯中，其中盛有1/2去離子水。

2) 裝柱

a) 層析柱(1.0Î50cm)用水清洗干凈，柱的上、下端聯接塑料管接上小乳膠管，裝上螺旋夾。將層析柱垂直裝好。校直過程用下端綁有鑰匙的繩子掛於鐵架的不同位置，從多角度校正使柱垂直。打開柱上埠，從柱底下出口管朝柱內注入水，使柱底全部充滿水而不留氣泡，關閉柱出口。最終柱內留存有2 cm的水。從出口處接上一根直徑2 mm細塑管，塑管另一端固定在柱的上端部位。

b) 攪動凝膠溶液（切勿攪動太快，以免空氣再逸入），使形成均一的薄膠漿，並立即沿玻棒倒入層析管內，讓加入的凝膠在柱內自然沉降，待柱底面上積起約1-2 cm的凝膠床後，打開柱出口水流。隨著柱內水的流出，上面不斷加入凝膠液，使形成的凝膠床面上有凝膠連續下降（如果凝膠床面上不再有凝膠顆粒下降，應該用攪棒均勻地將凝膠床攪起數厘米高，然後再加凝膠，不然就會形成界面，影響層析效果）。

c) 凝膠沉積到柱內凝膠是否均勻，有否「紋路」或氣泡。若層析柱不均一，必須重新裝柱。

3） 平衡

柱裝好後，使層析床穩定15-20分鍾，然後連接洗脫瓶出口和層析柱頂端，用3-5倍體積地緩沖液平衡層析柱。平衡過程中控制上柱緩沖液地進柱操作壓保持恆定。保持流速每滴/10秒。直至流出液的PH與上柱緩沖液完全相同。

4） 樣品洗脫

a) 上樣准備：

i) 上樣前打開層析柱上端，先檢查凝膠床界面是否平整，如果傾斜不平整，可用玻棒將凝膠床界面輕輕攪起後，再使凝膠自然沉降，形成平整狀態的凝膠床界面。用毛細吸管小心吸去大部分清液，然後讓液面自然下降，直至幾乎露出凝膠床界面。

ii) 樣品放入高速離心機，12000r/min、離心5 min。

iii) 上樣前吸取50µl樣品於EP管中，以備走電泳。

b) 樣品上樣：

i) 將樣品由玻棒引流沿管壁加入到凝膠床面上，注意不要將床面凝膠沖起。同時打開層析柱下面流出液開關（控制流速1滴/20秒），保持層析柱下面流出滴速與上樣的滴速一致，控制凝膠床界面不能脫水，並控制樣品區帶盡量狹窄。

ii) 當1.5ml樣品全部加入後，用 1-2 ml的0.5mol/L PH8.0 Tris-HCl洗脫液同上樣時一樣地保持層析柱下面流出滴速與上樣的滴速一致以控制凝膠床界面不能脫水，小心清洗凝膠床界面表面，使黏附著的樣品全部洗入凝膠床。

iii) 然後開始控制上樣的滴速大於層析柱下面流出滴速，使幾乎與凝膠床界面相平的洗脫液液面慢慢提高至凝膠床界面高出2cm左右，封閉層析柱上端。

iv) 保持層析柱上柱洗脫液入口處與層析柱下面流出處有一定勢壓。控制上柱緩沖液的進柱操作壓保持恆定。

c) 洗脫：

用0.1 mol/L PH8.0 Tris-HCl 緩沖液洗脫，用部分收集器收集，4分鍾/管（約2-3ml/管），收集約1-30管。

5） 酶活、酶濃度測定，參見2.6.2，2.6.3

6） 最高酶活收集管洗脫液留50µl，以備走電泳。

7） 將酶活較高的收集液10~14管合並，測定總體積為7.1 ml，精確測定酶活性。並用考馬思亮藍測定蛋白濃度。測酶活時體系稀釋了200倍，定蛋白時無稀釋。

㈤ 求離子交換法在凈化水的應用的參考文獻，數據和圖，越多越好，很急，謝謝！

實驗九 水的凈化——離子交換法 ［實驗目的］ 1. 了解離子交換法制備純水的基本原理； 2. 掌握水質檢驗的原理和方法； 3. 學習電導率儀的使用； 4. 掌握離子交換樹脂的操作方法。 ［實驗原理］ 天然水的凈化方法有：蒸餾法、電滲析法、離子交換法 離子交換法制備純水是使自來水通過離子交換柱（內裝離子交換樹脂），除去雜質離子，達到凈化的目的。 離子交換樹脂是一種難溶性的高分子聚合物，對酸、鹼及一般有機溶劑穩定。它具有網狀骨架結構。在其骨架上含有許多可與溶液中的離子起交換作用的「活性基團」。根據 樹脂可交換活性基團的不同，可將離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂：是樹脂中的活性基團可與溶液中的陽離子進行交換，如： - + - +
R－SO3 H
R－COO H
R 表示樹脂中網狀結構的骨架部分。 活性基團中含有H+，可與溶液中的陽離子交換的陽離子交換樹脂稱為酸性陽離子交 換樹脂或H型陽離子交換樹脂。按活性基團酸性強弱的不同，又分為強酸性、弱酸性離子交換樹脂。例如R－SO3H為強酸性離子交換樹脂（如國產「732」 樹脂）；R－COOH為弱 酸性離子交換樹脂（如國產「724」 樹脂）。陰離子交換樹脂：是樹脂中的活性基團可與溶液中的陰離子進行交換，如：R－NH3+OH- R－N+(CH3)3|OH- 按活性基團鹼性強弱的不同，又分為強鹼性、弱鹼性離子交換樹脂。例如 R－N+ OH- (CH3)3為強鹼性離子交換樹脂（如國產「717」 樹脂）；為R－NH3+OH-弱鹼性 1
離子交換樹脂（如國產「701」 樹脂）。 當水流經過離子交換柱時，水中的Na+，Ca2+或Cl-，SO42-等離子與樹脂上的活性基團 中的H+或OH-進行交換： R－SO3-H+ + Na+

㈥ 水質的凈化與檢測的實驗報告。 1.實驗目的 2.實驗原理 3.主要儀器和試劑 4、實驗步驟和實驗現

1實驗目的及要求
掌握鉻法測定污水COD的方法及原理，同時了解其他水質指標，如SS、-N、PO43-。
1.2實驗原理
（1）重鉻酸鉀法測定污水COD
實驗原理：化學需氧量是用化學氧化劑氧化水中有機物污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量（mg/L）表示。化學需氧量愈高，也表示水中有機污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODMn。以重鉻酸鉀作氧化劑時，測得
的值稱CODCr，或簡稱COD。
重鉻酸鉀法測COD的原理是在水樣中加如一定量的重鉻酸鉀和催化劑硫酸銀，在強酸性介質中加熱迴流一段時間，部分重鉻酸鉀被水樣中可氧化物質還原，用硫酸亞鐵銨滴定剩餘的重鉻酸鉀，根據消耗重鉻酸鉀的量計算COD的值。
（2）污水中懸浮物（SS）的測定
測定方法：用0.45m濾膜過濾水樣，留在濾料上並於103-105℃烘至恆重的固體，經103-105℃烘乾後得到SS含量。
（3）污水氨氮的測定---納氏試劑分光光度法
測定范圍：本方法測定氨氮濃度范圍以氨計為0.050mg/L-0.30mg/L。
測定原理：氨氮是指以游離態的氨或銨離子形式存在的氨。氨氮與納氏試劑反應生成黃棕色的絡合物，在400nm-500nm波長范圍內與光吸收成正比，可用分光光度法進行測定。
3實驗儀器、材料、試劑及注意事項
（一）重鉻酸鉀法測定污水COD實驗條件：
（A）儀器
微波閉式COD消解儀、氟塑消解罐，25mL或50mL酸式滴定管、錐形瓶、移液管、容量瓶等。
（B）試劑
重鉻酸鉀標准溶液（c（l/6 K2Cr2O7=0.2500mol/L），試亞鐵靈指示
液，硫酸亞鐵銨標准溶液{c（NH4）2Fe(SO4)2·6H2O=0.1mol/L},H2SO4-Ag2SO4溶液
(C)測量范圍
1/4
0.25mol/L重鉻酸鉀溶液測定大於50mg/LCOD，0.025mol/L測定5-50mol/L的COD值。
（二）污水中懸浮物（SS）的測定儀器及注意事項
烘箱，分析天平，乾燥器，孔徑為0.45um、直徑45-60mm濾膜，玻璃漏斗，真空泵，內徑為30-50mm稱量瓶，無齒扁嘴鑷子，蒸餾水或同等純度的水。
注意事項：
（1）樹葉、木棒、水草等雜質應從水樣中除去。
（2）廢水粘度高時，可加2-4倍蒸餾水稀釋，搖均勻待沉澱物下降後再過濾。
（3）也可採用石棉坩堝進行過濾。
（三）污水氨氮測定的試劑、材料、儀器及注意事項
試劑和材料：
（1）無氨蒸餾水：在每升蒸餾水中加0.1mL濃硫酸進行重蒸餾。或用離子交換法，蒸餾水通過強酸性陽離子交換樹脂（氫型）柱來製取。無氨水貯存在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶內，每升中加10g強酸性陽離子交換樹脂（氫型），以利保存。
（2）硫酸鋁溶液：稱取18g硫酸鋁[Al2(SO4)3·18H2O]溶於100mL
水。
(3)50%(m+V)氫氧化鈉溶液：稱取25g氫氧化鈉（NaOH）水中。
（4）酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉（KNaC4H6O6·4H2O）溶於100mL水中，加熱煮沸驅氨，待冷卻後用水稀釋至100mL。
（5）納氏試劑：稱取80g氫氧化鉀KOH），溶於60mL水中。稱取20g碘化鉀（KI）溶於60mL水中。稱取8.7g氯化汞，加熱溶於125mL水中，然後趁熱將該溶液緩慢地加到碘化鉀溶液中，邊加邊攪拌，直到紅色沉澱不再溶解為止。在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢滴加到上述混合液中，並稀釋至400mL，於暗處靜置24h，傾出上清液，貯於棕色瓶內，用橡膠塞塞緊，存放在暗處，此試劑至少穩定一個月。
（6）磷酸鹽緩沖溶液：稱取7.15g無水磷酸二氫鉀（KH2PO4）及45.08g
磷酸氫二鉀（K2HPO4·3H2O）溶於500mL水中。
（7）2%（m+V）硼酸溶液：稱取20g硼酸（H3BO3），溶於1000mL水中。
（8）氨氮標准溶液（10mg/L）：吸取10.00mL氨氮貯備溶液於1000mL容量瓶中，稀釋至標線，用時現配。
儀器：
500mL全玻璃蒸餾器，20mm比色皿，分光光度計

㈦ 硫酸鈣溶度積的測定

難溶強電解質溶度積常數Ksp的測定一、 實驗目的1、 了解極稀溶液濃度的版測量方法;2、 了解測定權難溶鹽Ksp的方法;3、 鞏固活度、活度系數、濃度的概念及相關關系。二、 實驗原理 在一定溫度下，一種難溶鹽電解質的飽和溶液在溶液中形成一種多項離子平衡，一般表示式為:這個平衡常數Ksp稱為溶度積常數，或簡稱溶度積，嚴格地講Ksp應為相應個離子活度的乘積，因為溶液中個離子有牽制的作用，但考慮的難容電解質飽和溶液中離子強度很小，可警世的用濃度來代替活度。就AgCl而言 從上式可知，若測出難溶電解質飽和溶液中個離子的濃度，就可以計算出溶度積Ksp。因此測量最終還是測量離子濃度的問題。若設計出一種測量濃度的方法，就找到了測量Ksp的方法。具體測量濃度的方法，包括滴定法(如AgCl溶度積的測定)，離子交換法(如CuSO4溶度積的測定)，電導法(如AgCl溶度積的測定)，離子電極法(如氯化鉛溶度積的測定)，電極電勢法(Ksp與電極電勢的關系)，即分光光度法(如碘酸銅溶度積的測定)等

㈧ 離子交換法凈化水的原理

1、比如粒子交換柱上是—OH,那你流過含H+的水,陰粒子就被—OH換了下來.水量就增加了點..其他回粒子吸收方法類似...
2、混合離子答主其實是吸收非離子雜質
3、含雜質的水導電率高,因為純水是絕緣的,含雜質越多導電性能越好...因為有可移動的離子了
4、這些反應是可逆反應

㈨ 簡述採用離子交換法制備純化水的過程

離子交換法制備純化水的過程分下列幾種：
1、純化水的製取的最早方法就是離子交換，他起源於60年代左右，一般採取陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1），這種方法需要浪費大量的酸和鹼再生樹脂現在被淘汰了。
2、電滲析（ED）+陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1），這是80年代製造純化水的方法，原理就是通過電滲析預脫鹽來減少樹脂轉型再生的酸鹼使用量。
3、反滲透（RO）+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1），這是90年代流行的製造純化水的方法，反滲透與電滲析相比脫鹽率更高，操作更簡便。
總結：離子交換法來制備純化水應該是老工藝了，他的優點就是出水水質好，投資較少。缺點就是由污染，運行費用高。由於樹脂本身就是有機物化學合成，他的破碎率較難控制或者一般廠家難以設計高標準的工藝，在新版GMP對TOC要求越來越嚴格的情況下，慢慢被雙級反滲透工藝所淘汰。

㈩ 為什麼蒸餾法和離子交換法能去除水中的無機雜質

天然水中含有氯化鈉、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鈣等無機鹽雜質，蒸餾法可以將水蒸發冷卻後形成所謂的蒸餾水，水從液相轉換為氣相的過程中，無機鹽雜質被沉澱去除。離子交換法去除水中無機鹽雜質原理為：
應用離子交換樹脂進行水處理時，離子交換樹脂可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號電荷的離子相互交換而達到凈化水的目的。
如H型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2+、Na+的水時，發生如下反應：
2RH + Ca2+→ R2Ca + 2H+
RH + Na+ → RNa + H+
當OH型陰離子交換樹脂遇到含有Cl-、SO42-的水時，其反應為：
ROH + Cl- →RCl + OH-
2ROH + SO42- →R2SO4 +2OH-
反應的結果是水中的雜質離子（Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等）分別被吸著在樹脂上，樹脂由H型和OH型變為Ca型、Na型和Cl型SO4型，而樹脂上的H+、OH-則進入水中，相互結合成為水，從而除去水中的雜質離子，製得純水。
H+ + OH- →H2O
離子交換樹脂的離子與水中的離子之間所以能進行交換，是在於離子交換樹脂有可交換的活動離子。而且因為離子交換樹脂是多孔的，即在樹脂顆粒中存在著許多水能滲入其內的微小網孔，這樣使樹脂和水有很大的接觸面，不僅能在樹脂顆粒的外表面進行交換，而且在與水接觸的網孔內也可以進行這一交換。
如前所述，合成的離子交換樹脂是一種帶有交聯劑的高分子化合物，有許多水能滲入的網孔，交換劑的內部是一個立體的網狀結構作為骨架，這些網組成了無數的四通八達的孔隙，孔隙裡面充滿了水。在孔隙的一定部位上有一個可以自由活動的交換離子。當離子交換樹脂和水溶液接觸時，水溶液即通過這些網狀結構的孔滲入其內，離子交換樹脂進行離解，結果是一定數量的離子（H型離子交換樹脂為氫離子，OH型離子交換樹脂為氫氧根離子）進入圍繞離子交換樹脂顆粒四周的水溶液中，形成離子霧。
離子交換樹脂與水溶液中離子的交換過程，實際上就是離子霧中的離子與水溶液中的離子的相互交換過程，其機理可以用雙電層理論進行解釋。
這種理論是將離子交換樹脂看作具有膠體型結構的物質，即在離子交換樹脂的高分子表面上有和膠體表面相似的雙電層。也就是說，在離子交換樹脂的高分子表面有兩層離子，緊挨著高分子表面的一層離子（如強酸性陽樹脂中的—SO3-），稱為內層離子，在其外面的是一層符號相反的離子層（如強酸性陽樹脂中的H+）。和內層離子符號相同的離子稱為同離子，符號相反的稱為反離子。