الهيكل المادي لراتنج التبادل الأيوني
غالبًا ما يتم تقسيم الراتنجات الأيونية إلى فئتين: نوع هلامي ونوع ذو مسام كبيرة.
هيكل بوليمر من راتينج من نوع هلامي بدون مسام داخلية في الحالة الجافة. وهي تتوسع عندما تمتص الماء، وتشكل مسام دقيقة جدًا بين عقد السلسلة الجزيئية الكبيرة، والتي تسمى غالبًا المسام الدقيقة. متوسط حجم المسام للراتنج الرطب هو 2 ~ 4 نانومتر (2 × 10-6 ~ 4 × 10-6 مم).
هذا النوع من الراتنجات مناسب أكثر لامتصاص الأيونات غير العضوية، وقطرها صغير، بشكل عام {{0}}.3 ~ 0.6 نانومتر. هذا النوع من الراتينج لا يمكنه امتصاص المواد العضوية الجزيئية الكبيرة، لأن الحجم الأخير كبير، مثل جزيئات البروتين التي يبلغ قطرها 5 ~ 20 نانومتر، لا يمكن أن تدخل المسام المجهرية لهذا النوع من الراتينج.
يتم تصنيع الراتينج الكبير المسام عن طريق إضافة عامل مسبب للمسام أثناء البلمرة لتشكيل هيكل عظمي كهفي مسامي مع عدد كبير من المسام الدقيقة الدائمة بالداخل ثم إدخال مجموعات التبادل. يحتوي على مسام دقيقة ومسام كبيرة، ويمكن أن يتراوح حجم مسام الراتنج المرطب من 100 إلى 500 نانومتر، ويمكن التحكم في حجمه وكميته في وقت التصنيع. يمكن زيادة المساحة السطحية للمسام إلى أكثر من 1000 م2/جم. وهذا لا يوفر فقط ظروف اتصال جيدة لتبادل الأيونات، ويقصر مسافة انتشار الأيونات، ولكنه يزيد أيضًا من العديد من المراكز النشطة للسلسلة، وينتج امتزازًا جزيئيًا من خلال قوة فان دي فال بين الجزيئات، والتي يمكنها امتصاص العديد من المواد غير الأيونية مثل الكربون المنشط و توسيع وظيفتها. يمكن أيضًا لبعض الراتنجات كبيرة المسام التي لا تحتوي على مجموعات وظيفية للتبادل أن تمتص وتفصل مجموعة متنوعة من المواد، مثل الفينولات الموجودة في مياه الصرف الصحي للنباتات الكيميائية.
المسام الموجودة داخل الراتينج الكبير المسامي كثيرة وكبيرة، ومساحة السطح كبيرة، والمركز النشط كثير، ومعدل انتشار الأيونات سريع، ومعدل التبادل الأيوني أيضًا أسرع بكثير، حوالي عشر مرات أسرع من راتينج نوع الجل. عند الاستخدام، تكون الوظيفة سريعة وكفاءة عالية ويتم تقليل وقت المعالجة المطلوب. يتمتع الراتينج الكبير المسام أيضًا بمجموعة متنوعة من المزايا: مقاومة التورم، وليس من السهل كسرها، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة ومقاومة تغير درجة الحرارة، وسهولة امتصاص وتبادل المواد الجزيئية العضوية، ومقاومة التلوث القوية، وأسهل في التجديد.
