Physikalische Struktur des Ionenaustauscherharzes

Ionenharz  wird oft in zwei Typen unterteilt: Geltyp und makroporöser Typ.

Das Polymergerüst von Gelharzen weist im trockenen Zustand keine Poren auf. Bei Wasseraufnahme quillt es auf und bildet zwischen den makromolekularen Ketten sehr feine Poren, die als Mikroporen bezeichnet werden.  Ionenaustauscherharz .

Diese Harze eignen sich besser zur Adsorption anorganischer Ionen und haben einen kleineren Durchmesser. Makromolekulare organische Substanzen können von dieser Art Harz nicht adsorbiert werden, da letztere größer sind. 

Makroporöses Ionenaustauscherharz ist ein poröses, schwammartiges Gerüst, das durch Zugabe eines Porenbildners während der Polymerisation entsteht. Es weist eine große Anzahl von Mikroporen auf, die durch die Einbringung der Austauschgruppe hergestellt werden. Es verfügt sowohl über Mikroporen als auch über eine großmaschige Porengröße, die im Herstellungsprozess gesteuert werden kann. Dies schafft nicht nur gute Kontaktbedingungen für den Ionenaustausch und verkürzt den Ionendiffusionsweg, sondern fügt auch viele aktive Kettenzentren hinzu. Molekulare Adsorption kann durch Van-der-Waals-Wirkung zwischen Molekülen erzeugt werden, wodurch verschiedene nichtionische Substanzen wie Aktivkohle adsorbiert und deren Funktionalität erweitert werden kann. Einige makroporöse Harze ohne funktionelle Austauschgruppen können ebenfalls verschiedene Substanzen adsorbieren und abtrennen, wie beispielsweise Phenole im Abwasser von Chemieanlagen.

Makroporöses Ionenaustauscherharz   Makroporöse Harze haben viele große Poren, eine große Oberfläche, viele aktive Zentren, eine schnelle Ionendiffusionsrate und einen schnellen Ionenaustausch, der etwa zehnmal schneller ist als bei Gelharzen. Das Gebrauchsmuster bietet die Vorteile schneller Wirkung, hoher Effizienz und kürzerer Verarbeitungszeit. Makroporöse Harze bieten außerdem viele Vorteile: Sie sind quellbeständig, fragmentierungsfrei, oxidationsbeständig, verschleißfest, hitzebeständig und temperaturbeständig. Darüber hinaus können sie organische makromolekulare Substanzen leicht aufnehmen und austauschen, wodurch sie sehr widerstandsfähig gegen Verschmutzung und leicht regenerierbar sind.