Главный показатель катионитов - обменная емкость, которая выражается числом граммов-эквивалентов катионов очищаемы загрязнений (Ca, Mg), поглощенных 1 м³ набухшего катионита. Для расчетов применяют рабочую обменную емкость, которая на 66-85% меньше полной обменной емкости.

Реакция умягчения воды

[Кат]2Na+Ca(HCO₃)₂ Û [Кат]Ca + 2NaHCO₃

[Кат]2Na+Mg(HCO₃)₂ Û [Кат]Mg + 2NaHCO₃

[Кат]2Na+CaSO₄ Û [Кат]Ca + 2 Na₂SO₄

[Кат]2Na+MgSO₄ Û [Кат]Mg + 2 Na₂SO₄,

где: [Кат]          - сложный комплексный носитель обменного катиона,

         Na           - обменный катион

         Ca           - катион, замещающий обменный катион.

Реакция  катионирования - гетерогенная, обратимая и подчиняется закону действия масс. В ряду Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ при равной концентрации в растворе, катионы стоящие правее вытесняют из катионита катионы, стоящие левее.

Когда поглотительная способность катионита исчерпывается, т.е. ионы кальция замещают в катионите ионы натрия, производят его регенерацию. Чтобы вытеснить из катионита катион стоящий в ряду правее, концентрация катиона, стоящего левее должна быть в 2-3 раза больше, чем концентрация вытесняемого катиона в выходящем растворе.

Регенерацию натрий-катионита проводят раствором отфильтрованной поваренной соли (NaCl).

Особо следует отметить, что при натрий-катионитном умягчении воды общее солесодержание и щелочность исходной воды не меняется. Для снижения щелочности воды применяются анионирование или нейтрализация пищевыми органическими кислотами. Необходимо иметь в виду, что щелочность водки не должна превышать 3,5 мл 0,1н р-ра НСl на 100 мл, иначе водка приобретает неприятный щелочной привкус.