Struttura fisica della resina a scambio ionico
Le resine ioniche sono spesso divise in due categorie: tipo gel e tipo a pori grandi.
Uno scheletro polimerico di una resina di tipo gel senza pori interni allo stato asciutto. Si espande quando assorbe acqua, formando pori molto fini tra i nodi della catena macromolecolare, spesso chiamati micropori. La dimensione media dei pori della resina bagnata è 2 ~ 4 nm (2×10-6 ~ 4×10-6 mm).
Questo tipo di resina è più adatta per l'adsorbimento di ioni inorganici, il loro diametro è piccolo, generalmente {{0}},3 ~ 0,6 nm. Questo tipo di resina non può assorbire sostanze organiche molecolari di grandi dimensioni, poiché quest'ultima dimensione è grande, come le molecole proteiche con un diametro di 5 ~ 20 nm, non possono entrare nei pori microscopici di questo tipo di resina.
La resina macroporosa viene prodotta aggiungendo un agente che causa pori durante la polimerizzazione per formare uno scheletro di struttura cavernosa porosa con un gran numero di micropori permanenti all'interno e quindi introducendo gruppi di scambio. Presenta sia micropori che macropori e la dimensione dei pori della resina bagnante può essere compresa tra 100 e 500 nm e le sue dimensioni e quantità possono essere controllate al momento della produzione. La superficie dei pori può essere aumentata fino a oltre 1000 m2/g. Ciò non solo fornisce buone condizioni di contatto per lo scambio ionico, riduce la distanza di diffusione ionica, ma aumenta anche molti centri attivi della catena e produce adsorbimento molecolare attraverso la forza di van de Waal intermolecolare, che può adsorbire varie sostanze non ioniche come carbone attivo e espandere la sua funzione. Alcune resine macroporose senza gruppi funzionali di scambio possono anche adsorbire e separare una varietà di sostanze, come i fenoli nelle acque reflue degli impianti chimici.
I pori all'interno della resina macroporosa sono numerosi e grandi, l'area superficiale è ampia, i centri attivi sono numerosi, la velocità di diffusione degli ioni è rapida, anche il tasso di scambio ionico è molto più veloce, circa dieci volte più veloce della resina di tipo gel. Quando utilizzata, la funzione è veloce, ad alta efficienza e il tempo di elaborazione richiesto è ridotto. La resina macroporosa presenta anche una serie di vantaggi: resistenza al rigonfiamento, non facile da rompere, resistenza all'ossidazione, resistenza all'usura, resistenza al calore e alle variazioni di temperatura, facile adsorbimento e scambio di sostanze macromolecolari organiche, quindi forte resistenza all'inquinamento e più facile da rigenerare.
