水的離子交換軟化過程是硬性礦物質(zhì)，主要是鈣和鎂被鈉交換或取代的過程。這些礦物質(zhì)性質(zhì)上是離子的（常稱作離子化雜質(zhì)），這意味著它們帶有電荷，由于同種電荷相斥，異種電荷相吸，因此有可能產(chǎn)生離子交換。

　　水中的鈣、鎂離子實際上是溶解的礦石。當(dāng)水流經(jīng)巖層和地壤時溶解了鈣和鎂的沉積物，這種溶解的礦物最終進(jìn)入到地下水層。當(dāng)水從地下水層被抽到表面時，水中含有溶解的硬性礦物質(zhì)，這種水稱為硬水。

　　軟水器使溶解在水中的鈣鎂硬性礦物質(zhì)被軟化劑樹脂上的軟性礦物質(zhì)鈉交換。所有這三種礦物都是叫做陽離子的帶正電荷離子。在適當(dāng)?shù)膲毫θ萜髦?，含硬性礦物的水通過離子交換樹脂可發(fā)生離子交換反應(yīng)。在現(xiàn)代的軟水器中裝有千百萬顆微細(xì)的聚苯乙烯/二乙烯苯塑料球，所有小球都含有許多吸引正離子的負(fù)電荷交換位置。當(dāng)樹脂處在再生狀態(tài)時，這些負(fù)電荷交換位置為帶正電荷的鈉離子占據(jù)。當(dāng)鈣和鎂經(jīng)過樹脂貯槽時，它們與樹脂小球接觸，從交換位置上取代鈉離子，從而被除去。

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