強(qiáng)酸性離子交換樹脂交換能力在水中可解離出氫離子（H+）,，當(dāng)遇到金屬離子或其它陽離子,，就發(fā)生互相交換作用,，但交換后的強(qiáng)酸性離子交換樹脂,，就不再是強(qiáng)酸性離子交換樹脂了。例如,，當(dāng)水中的陽離子如鈣離子,、鎂離子的濃度相當(dāng)大時(shí)，磺酸型的陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂中的氫離子,，可和鈣,、鎂離子進(jìn)行交換，而形成「鈣型」或「鎂型」的陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂,，如下式：2R-SO3H＋Ca2+→(R-SO3)2Ca＋2H+（鈣型強(qiáng)酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂）2R-SO3H＋Mg2+→(R-SO3)2Mg＋2H+（鎂型強(qiáng)酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂）強(qiáng)酸性離子交換樹脂的交換能力與被交換的陽離子的價(jià)數(shù)有密切關(guān)系,。在常溫下，低濃度水溶液中,，交換能力隨離子價(jià)數(shù)增加而增加,，即價(jià)數(shù)越高的陽離子被交換的傾向越大。此外,，若價(jià)數(shù)相同,，離子半徑越大的陽離子被交換的傾向也越大。如果以自來水中經(jīng)常出現(xiàn)陽離子列為參考對象,，則強(qiáng)酸性離子交換樹脂的交換能力順序可表示如下：強(qiáng)酸性：Fe3+＞Fe2+＞Mn2+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞NH4+＞Na+＞H+弱酸性：H+＞Fe3+＞Fe2+＞Mn2+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞NH4+＞Na+由上述交換能力順序可知：強(qiáng)酸性與弱酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂的母體,，對陽離子交換能力順序*相同,，*的差異是：兩者對H+的交換能力不同，強(qiáng)酸性對氫離子的親和力zui弱,，弱酸性對氫離子的親和力zui強(qiáng),，這個(gè)特性可能會深深影響它們在水草缸的作用與功能。雖然氫型弱酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂對氫離子的親合力zui強(qiáng),，但氫離子（H+）與氫氧離子（OH-）結(jié)合成水（H2O）的親合力更強(qiáng),，所以在堿性水質(zhì)中，弱酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂中的H+會快速被OH-所消耗,，OH-主要來自KH硬度（HCO3-）的水解反應(yīng)：HCO3-＋H2O←→H2CO3＋OH-H+所之「活性位置」再改由其它陽離子如Fe3+＞Fe2+＞Mn2+＞Ca2+＞Mg2+……等依序取代,，一直持續(xù)到HCO3-*被消除為止（KH＝0）。因此弱酸性陽離子交換強(qiáng)酸性與弱酸性陽離子的主要作用區(qū)間是在于pH＝5~14的水質(zhì),。由于HCO3-為暫時(shí)硬度的陰離子,，因此當(dāng)HCO3-*被消除后，它的「當(dāng)量陽離子」,，如如鈣,、鎂等離子也同時(shí)*被取代，故能消除所有暫時(shí)硬度的「當(dāng)量陽離子」,。氫型強(qiáng)酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂對氫離子（H+）的親合力zui弱,，使它在任何pH之下，它都具有交換能力,，因此可以*除去GH硬度（暫時(shí)硬度及*硬度）,。二、交換容量離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂進(jìn)行離子的交換反應(yīng)的性能,，主要由「交換容量」表現(xiàn)出來,。所謂交換容量是指每克干強(qiáng)酸性離子交換樹脂所能交換離子的毫克當(dāng)量數(shù)，以mmol/g為單位,。當(dāng)離子為一價(jià)時(shí)（如K+）,，其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù)，對于二價(jià)（如Ca2+）或更多價(jià)離子（如Fe3+）,，其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù)乘以其離子價(jià)數(shù),。交換容量又分為「總交換容量」、「操作交換容量」和「再生容量」等三種表示方法,?！缚偨粨Q容量」表示每克干強(qiáng)酸性離子交換樹脂所能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基總量，屬于理論性計(jì)量,。「操作交換容量」表示每克干強(qiáng)酸性離子交換樹脂在某一定條件下的離子交換能力,，強(qiáng)酸性與弱酸性陽離子屬于操作性計(jì)量,，它與強(qiáng)酸性離子交換樹脂種類,、總交換容量，以及具體操作條件（如接觸時(shí)間,、溫度）等因素有關(guān),，可用于顯示操作效率?！冈偕萘俊贡硎久靠烁蓮?qiáng)酸性離子交換樹脂在一定的再生劑量條件下,，所取得的再生強(qiáng)酸性離子交換樹脂之交換容量，可用于顯示強(qiáng)酸性離子交換樹脂再生效率,。由于強(qiáng)酸性離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)不同（主要是活性基數(shù)目不同）,，強(qiáng)酸性與弱酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂的交換容量也不相同。一般而言,，弱酸性的活性基數(shù)目通常多于于強(qiáng)酸性,，故總交換容量較高約7.0~10.5mmol/g，相形之下,，強(qiáng)酸性僅約3.2~4.5mmol/g而已,，但在實(shí)際應(yīng)用中，弱酸性的操作交換容量卻不一定高于強(qiáng)酸性,，例如,，pH值低于5時(shí)，弱酸性的操作交換容量為零,，根本無交換作用,。在pH值為6.5時(shí)，兩者的操作交換容量相似,；但在堿性溶液中,，弱酸性遠(yuǎn)高于強(qiáng)酸性。在再生容量方面,，弱酸性則通常高于強(qiáng)酸性,，故弱酸性的使用壽命會更長一些。

　　三,、再生離子相對濃度高低對強(qiáng)酸性離子交換樹脂的交換性質(zhì)會產(chǎn)生很大的影響,。當(dāng)水溶液中氫離子的濃度相當(dāng)大時(shí)，鈣型或鎂型的陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂中的鈣離子或鎂離子,，可與氫離子進(jìn)行交換,，重新成為強(qiáng)酸性離子交換樹脂。換言之,，交換反應(yīng)也可以反方向進(jìn)行,。由于離子交換過程是可逆的，因此當(dāng)交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂交換了一定量的離子后,，強(qiáng)酸性與弱酸性陽離子可用相對濃度較高的氫離子再取代下來,，使之一再重復(fù)被循環(huán)使用,，這種作用稱為再生(regeneration)。其反應(yīng)式如下：(R-SO3)2Ca＋2H+→2R-SO3H＋Ca2+(R-COO)2Ca＋2H+→2R-COOH＋Ca2+當(dāng)強(qiáng)酸性離子交換樹脂中的氫離子,，都被其它硬度離子交換后,，這些強(qiáng)酸性離子交換樹脂就沒有軟化水質(zhì)作用，此時(shí)之狀態(tài)稱為「飽和」?fàn)顟B(tài),。再生操作主要目的就是將已經(jīng)達(dá)到「飽和」?fàn)顟B(tài)的強(qiáng)酸性離子交換樹脂,，利用「再生劑」洗出所交換來的陽離子，讓強(qiáng)酸性離子交換樹脂重新再回復(fù)到原有的交換容量,，或所期望的容量程度,，或原有的強(qiáng)酸性離子交換樹脂型態(tài)等。無論是強(qiáng)酸性或弱酸性陽離子交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂,，都可以使用稀硫酸或稀鹽酸作為再生劑,，但一般認(rèn)為以稀硫酸作為再生劑，效果可能會好一些,。因?yàn)閺?qiáng)酸性離子交換樹脂若吸附有機(jī)物的話,，稀硫酸較稀鹽酸更能解析出有機(jī)物，所以一般工藝多采用稀硫酸為再生劑,。不過實(shí)際應(yīng)用時(shí),，可能因?yàn)榱蛩岬娜〉幂^為困難，所以多使用鹽酸作為再生劑居多,。

　　四,、影響再生特性的主要因素強(qiáng)酸性離子交換樹脂的再生特性與它的類型和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性離子交換樹脂的再生比較困難,，需要的再生酸液的劑量比理論值高許多,，而且必須較長的接觸時(shí)間。相形之下,，弱酸性強(qiáng)酸性離子交換樹脂的再生則比較容易,，需要的再生酸液的劑量僅比理論值高一些，也不需要長的接觸時(shí)間,。一般認(rèn)為,，在硫酸或鹽酸的用量為其總交換容量的二倍時(shí)，每次再生強(qiáng)酸性離子交換樹脂與再生酸液浸泡接觸時(shí)間是：強(qiáng)酸性約30~60分,；弱酸性約30~45分,。此外，強(qiáng)酸性離子交換樹脂的再生特性也與它們的「交聯(lián)度」有關(guān),。所謂交聯(lián)度乃是定量強(qiáng)酸性離子交換樹脂中所含的交聯(lián)劑（如苯乙烯）的質(zhì)量百分率,。通常交聯(lián)度低的強(qiáng)酸性離子交換樹脂，其特征是聚合密度較低,，內(nèi)部空隙較多,，網(wǎng)孔大,，對水的溶脹性好，但對離子選擇較弱,，交換反應(yīng)速度快，較易再生,，因此每次再生強(qiáng)酸性離子交換樹脂與再生酸液浸泡接觸時(shí)間較短,。反之，交聯(lián)度高的強(qiáng)酸性離子交換樹脂,，則需要較長再生酸液與強(qiáng)酸性離子交換樹脂接觸的時(shí)間,。無論強(qiáng)酸性與弱酸性陽離子的「交聯(lián)度」均可以在制造時(shí)控制。由于強(qiáng)酸性離子交換樹脂的網(wǎng)孔不僅提供了良好的離子交換條件,，而且也像活性碳一般,，能產(chǎn)生分子吸附作用，也可能吸附各種有機(jī)物,，因此容易受到有機(jī)物污染,，而影響其操作效率，也使得其再生操作發(fā)生困難,。如果強(qiáng)酸性離子交換樹脂在使用過程中,，吸附了有機(jī)物，特別是大分子有機(jī)物,，再生接觸時(shí)間必須更久,，而且通常要提高溫度（70~80℃）才能除去大部分有機(jī)物，以免其效能降低太快,，同時(shí)在高溫下操作,，也可以加速再生反應(yīng)時(shí)間，使浸泡接觸時(shí)間得以因而縮短,。在這方面應(yīng)用的再生劑,，以硫酸較佳，理由是硫酸在加熱時(shí)相當(dāng)安定,，鹽酸則可能會產(chǎn)生有毒的氯化氫氣體,。

　　五、再生液濃度與再生效率的關(guān)系強(qiáng)酸性離子交換樹脂再生的化學(xué)反應(yīng)是它原先交換的逆反應(yīng),，按化學(xué)反應(yīng)的平衡原理,，提高反應(yīng)物濃度，可促進(jìn)反應(yīng)向另一邊進(jìn)行,，故提高酸液濃度可加速再生反應(yīng)速率,，進(jìn)而提高再生效率。但是,，這并不表示酸液濃度越高越好,，假如沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)去評估交換強(qiáng)酸性離子交換樹脂所需要的酸量,，就會發(fā)生「過猶不及」的問題。雖然再生酸液濃度不足時(shí),，使的再生率降低,，將多少會影響后續(xù)的硬水軟化功能。相反地,，若所用酸液過多,，平日浪費(fèi)了酸液，增加了再生的成本,，也是不劃算的,。為了讓消費(fèi)者了解再生酸液的劑量問題，有些服務(wù)較好的廠商,，都會主動提供的濃度供人參考,。有，如果水還中酸液氫離子濃度超過1mol/l以上時(shí),，再生反應(yīng)速率可能會受到網(wǎng)孔擴(kuò)散作用的限制,，因此網(wǎng)孔較小的強(qiáng)酸性離子交換樹脂，不宜使用高濃度酸液再生,，否則可能也會造成浪費(fèi)酸液的現(xiàn)象,。此外，盡管硫酸是很好的再生劑,，但仍要防止被強(qiáng)酸性離子交換樹脂吸收的鈣離子與硫酸反應(yīng),，而在強(qiáng)酸性離子交換樹脂中生成硫酸鈣沉淀物，若要避免此問題發(fā)生,，可在*次操作時(shí),，先倒入1~2﹪硫酸浸泡洗脫一次，在第二次操作時(shí),，再使用較高濃度硫酸處理,。zui后，如果打算僅使用「一次操作再生」即要完成再生作業(yè),，無妨斟酌提高酸液的操作濃度,，以增加其再生效率。雖然這種操作方式zui方便,，但再生效率將不如將該相同劑量酸液稀釋,，分兩二次或多次浸泡處理來得好。不過,，要進(jìn)行多次操作,，還得考慮為了多增加一點(diǎn)再生效率，值不值得發(fā)花力氣去處理。