去離子水是一種清除了礦物離子鹽分的純凈水形式。這些礦物離子包括鈉，鈣，鐵，銅，氯化物和溴化物等。使自來水經過帶電樹脂，吸附水中的各類離子并從水中清除就可以生產出去離子水。由于水的大多數雜質是礦物質鹽，所以去除了雜質的去離子水也稱純凈水。
原水中的陽離子進入反離子層，原來在反離子層中的陽離子進入水溶液，這種發生在反離子層與正常濃度處水溶液之間的同性離子交換被稱為離子交換作用。離子交換主要發生在擴散層與正常水溶液之間，由于黏土顆粒表面通常帶的是負電荷，故離子交換以陽離子交換為主，故又稱為陽離子交換。離子交換嚴格服從當量定律，即進入反離子層的陽離子與被置換出反離子層的陽離子的當量相等。
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