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离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。
当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
硬度可以降低或消除经钠离子交换树脂软化后的水，其残余硬度可以降低至0.03mmol/L以下，甚至可以完全消除硬度。
碱度不变经钠离子交换树脂软化后的水，由于碳酸盐硬度等量的转变成了重碳酸钠，并不能使硬水的碱度降低，所以碱度保持不变。
碳酸盐硬度软化过程：Ca（HCO3）2+NaR→CaR2+NaHCO3
Mg（HCO3）2+NaR→MgR2+NaHCO3
非碳酸盐硬度软化过程：CaSO4+NaR→CaR2+Na2SO4
CaCl2+NaR→CaR2+NaCl
MgSO4+NaR→MgR2+Na2SO4
MgCl2+NaR→MgR2+NaCl
