רוב השרפים לחילופי קטונים מכילים קבוצות חומציות כגון חומצה סולפונית (-SO3H), קרבוקסיל (-COOH) או פנול (-C6H4OH), שיכולים להחליף יוני מימן עם יוני מתכת או קטיונים אחרים בתמיסה. לדוגמה, הסולפפון של פולימרי סטירן ודיווינילבנזן יכול להשיג שרף חילופי קטונים חומצי חזק, ניתן לבטא את הנוסחה המבנית שלו כ-R-SO3H, כאשר R מייצג את מטריצת השרף, העיקרון הבסיסי של החלפה הוא 2R-SO3H +Ca{ {12}} (R-SO3) 2Ca+2H+, שהוא גם העיקרון הבסיסי של ריכוך מים קשים.
בשימוש, שרף חילופי הקטיונים צריך להימנע ממגע עם מתכת (כגון ברזל, נחושת וכו'), שמן, מיקרואורגניזמים מולקולריים אורגניים, חומרים מחמצנים חזקים וכו', כך שיכולת חילופי היונים תפחת מאוד, או אפילו תאבד תפקוד, לכן , יש להפעיל את השרף באופן לא סדיר בהתאם למצב, וניתן לקבוע את שיטת ההפעלה בהתאם למצב ותנאי הזיהום. באופן כללי, שרף יאנג רגיש לזיהום Fe בעת ריכוך וניתן להשרות אותו בחומצה הידרוכלורית ולאחר מכן לדלל בהדרגה, בעוד שרף היין רגיש לזיהום חומר אורגני. ניתן להשרות או לשטוף אותו בתמיסה מעורבת של 10%NaC1+2-5%NaOH. במידת הצורך, ניתן להשרות תמיסת מי חמצן 1% למשך מספר דקות. טיפול באלכוהול ושיטות עיקור שונות וכו'.
בנוסף, שרף חילופי הקטיונים באחסון והובלה בחורף הקר צריך להישמר בסביבת טמפרטורה של 5-40 מעלות צלזיוס, כדי למנוע קור יתר או התחממות יתר, המשפיעים על איכות המוצר, אם אין ציוד בידוד בחורף הקר, ניתן לאחסן את השרף במי מלח, ניתן לקבוע את ריכוז מי המלח לפי הטמפרטורה.
התוצרים התעשייתיים של שרפי חילופי קטונים מכילים לרוב כמות קטנה של אוליגומרים ומונומרים שאינם משתתפים בתגובה, וכן מכילים זיהומים אנאורגניים כגון ברזל, עופרת ונחושת. כאשר השרף נמצא במגע עם מים, חומצה, אלקלי או תמיסות אחרות, החומרים הנ"ל יועברו לתמיסה, ומשפיעים על איכות המוצר המימי. לכן, יש לטפל בשרף החדש לפני השימוש. באופן כללי, השרף מורחב עם מים תחילה, ולאחר מכן, ניתן לבחור את הזיהומים האנאורגניים (בעיקר תרכובות ברזל) כדי להסיר 4-5% חומצה הידרוכלורית מדוללת, וניתן לבחור את הזיהומים האורגניים כדי להסיר {{2} }% תמיסת נתרן הידרוקסיד מדוללת לכמעט ניטרלי.
