渗透是一种物理现象，当两种含有不同浓度盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，离子交换柱，而所含的盐分并不渗透，阴离子交换色谱柱，这样，逐渐把两边的含盐浓度融和到均等为止。这个过程称为自然渗透。反渗透就是一种在压力驱动下，定制离子交换柱，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。反渗透设备是围绕反渗膜而***成的一套水处理系统，一套完整的反渗透系统分别由预处理部分、反渗透主机（膜过滤部分）、后处理部分和系统清洗部分共同组成。
离子交换层析中，基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有负电荷的称之阳离子交换树脂；而带有正电荷的称之阴离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质，所以这类蛋白质被留在柱子上，然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施，将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质，结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。
离子交换是通过一种称为离子交换树脂的物质进行的，可用来除去或改变水中离子成分。离子交换树脂能够从水溶液中吸附某种（类）离子，而把本身所具有的另外一种相同电负荷的离子等摩尔地交换到溶液中去，这种现象称为离子交换，用来装载离子交换树脂的设备称为离子交换器。离子交换器内交换树脂种类不同，其去除的离子种类也不同。
有机玻璃离子交换柱概述：离子交换技术在水处理领域中有十分广泛的应用。作为水质软化的钠离子交换器，主要用于中、低压锅炉水处理。离子交换脱盐设备，主要用于纯水和高纯水的制备。离子交换设备适用于医yao、化工、电子、涂装、饮料及高压锅炉给水等诸多工业部门。它与近年引进的反渗透装置相比较，具有去除离子性杂质好；对水的预处理要求低；设备造价便宜等优点。在制备高纯水方面，离子交换技术在当前还没有替代设备。进水总含盐量在400mg/l以下时，根据用户不同要求，钠离子交换柱，出水水质在1.0-0.2us/cm之间。如果进水总含盐量在500mg/l以上时，可与电渗析器联合脱盐，出水水质还可提高。
离子交换柱在使用范围上可分为实验室用离子交换柱、工业用离子交换柱。
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