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超纯水装置以离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
近年来新型大孔吸附树脂使高分子凝胶球呈两相结构，球体中不仅有凝胶微孔，还有相当部分的大孔存在。它是一类以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。大孔的孔径比分子间的距离大得多，可以在几纳米到几千纳米，同时大孔树脂的孔结构较稳定，受外界条件的影响较小。
大孔树脂(macroporous resin)又称全多孔树脂，大孔树脂是由聚合单体和交联剂、大孔树脂致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成。聚合物形成后，致孔剂被除去，在树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。因此大孔树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率，且孔径较大，在100~1000nm之间，故称为大孔吸附树脂。
陶氏水处理树脂产品的孔结构是从一般概念上来说，是指树脂的膨胀程度，在制备树脂时加入石蜡、溶剂汽油等致孔剂制成，或者是由大分子链间的距离稍大而构成的凝胶孔。一般加致孔剂的树脂孔径较大，成为大孔树脂;凝胶孔径较小，一般在3nm以下。孔的大小随交换树脂所处的条件和环境的不同而改变。凝胶树脂处于溶涨状态时，分子链舒张，孔扩大，干燥失水后，体积缩小，微孔闭塞，此时，凝胶树脂没有交换能力。而大孔树脂的空隙是由于致孔剂所造成，比凝胶型树脂有更多更大的孔结构，使期能在干燥、溶涨等环境中仍然能保持一定的孔结构。