借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進(jìn)行交換,以達(dá)到提取或去除溶液中某些離子的目的,是一種屬于傳質(zhì)分離過程的單元操作.廣泛采用人工合成的離子交換樹脂作為離子交換劑，它是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和可電離的活性基團(tuán)的難溶性高分子電解質(zhì).根據(jù)樹脂骨架上的活性基團(tuán)的不同，可分為陽離子交換樹脂、陰離
子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、螯合樹脂和氧化還原樹脂等.用于離子交換分離的樹脂要求具有不溶性、一定的交聯(lián)度和溶脹作用，而且交換容量和穩(wěn)定性要高.
離子交換反應(yīng)是可逆的，而且等當(dāng)量地進(jìn)行.由實(shí)驗(yàn)得知，常溫下稀溶液中陽離子交換勢(shì)隨離子電荷的增高，半徑的增大而增大；高分子量的有機(jī)離子及金屬絡(luò)合陰離子具有很高的交換勢(shì)高極化度的離子如Ag+、Tl+等也有高的交換勢(shì)，離子交換速度隨樹脂交聯(lián)度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大，溫度增高，濃度增大，交換反應(yīng)速率也增快. 離子交換樹脂可以再生.將交換耗竭的離子交換樹脂和適當(dāng)?shù)乃?、堿或鹽溶液發(fā)生交換，使樹脂轉(zhuǎn)化為所需要的型式，叫做再生.這類酸、堿或鹽就叫再生劑.
離子交換分離廣泛用于：
①水的軟化、高純水的制備、環(huán)境廢水的凈化.
②溶液和物質(zhì)的純化，如鈾的提取和純化.
③金屬離子的分離、痕量離子的富集及干擾離子的除去.
④抗菌素的提取和純化等
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