在離子交換樹脂工作環境的水溶液中，其中所含的金屬陽離子（Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+等）與陽離子交換樹脂（含有磺酸（-SO3H）、羧基（-COOH）或苯酚（-C6H4OH）和羧基（-C6H4OH））進行離子交換。其中所含的金屬陽離子（Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+ 等）和陽離子交換樹脂（含有磺酸（-SO3H）、羧基（-COOH）或酚基（-C6H4OH）等酸性基團）上的 H+ 離子很容易在水中生成。在 H+ 離子上的羧基（-COOH）或酚基（-C6H4OH）和其他酸性基團在水中容易生成 H+ 離子嗎？進行離子交換，使溶液中的陽離子轉移到樹脂上，樹脂上的 H+ 被交換到水中（即陽離子交換樹脂的原理）。
水溶液中的陰離子（Cl-、HCO3- 等）被交換到樹脂上。含有季胺基團[-N(CH3)3OH]、胺基團（-NH2）或亞胺基團（-NH2）和其他堿性基團，容易在水中生成 OH- 離子），水中的陰離子被轉移到樹脂上，樹脂上的 OH- 被交換到水中（即陰離子交換樹脂的原理）、陰離子交換樹脂的原理）。H+ 和 OH- 結合生成水，從而達到脫鹽的目的。
擴展資料：
1、預選。離子交換樹脂的粒度壹般控制在20-35目，有的可達50目，因此使用前應進行幹燥、粉碎、過篩，壹般在烘箱中幹燥，也可配五氧化二磷、氧化鈣或濃硫酸在幹燥器中粉碎，切忌分得過細，否則影響實驗收率。
2、預處理。強堿性離子交換樹脂應先用20倍於樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，再用10倍於樹脂體積的水處理，再用10倍於樹脂體積的4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗滌至中性，再將氯型變為OH型，再變為氯型，最後用10倍於樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理。弱堿性離子交換樹脂只需用 10 倍量的蒸餾水處理即可，無需洗滌至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂放入燒杯中，加水充分攪拌，除去氣泡，靜置幾分鐘，待大部分樹脂沈澱後，倒去上層渾濁顆粒；重復操作，直至上層液體澄清，即可裝柱。需要註意的是，柱底放1cm玻璃絲後，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱內，還要註意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配制成壹定濃度的水溶液，以適當的流速通過色譜柱，樣品溶液也可反復通過色譜柱，直至各組分完全交換。顯色法用於檢測各組分是否完全交換。
5.樹脂洗脫。註意先將親和力弱的組分洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫液有強酸、強堿、鹽類、不同 pH 值的緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或單濃度洗脫。
6、樹脂再生。
津南大型化學離子交換樹脂