离子交换 (IX) 是固体和液体（如水）之间的可逆离子交换。离子交换树脂从液体中去除有害污染物，用有益的、所需的离子代替它们。 离子交换用于水处理，包括水软化、工业除盐、冷凝水精处理、超纯水生产和废水处理。它还可以在许多非水过程中提供一种分离方法，例如干燥和色谱分离。它在化学合成、制造、食品加工、采矿、发电、农业以及其他等行业中具有特殊用途。
离子交换IX的详细信息
虽然固体可以通过过滤从液体介质中分离出来，但可溶性物质需要不同的方法。离子交换是具有可溶性电离物质的溶液与固体（离子交换材料，如阳离子树脂）之间的离子可逆交换，其中固体的结构不会发生永久性变化。
从根本上说，离子交换过程是这样的：溶液通过或通过离子交换树脂，其中包含移动或可交换离子。对树脂的亲和力比树脂上的离子更强的溶质离子从溶液中去除，并被树脂上的可交换离子取代。在水处理中，
离子交换通常会在软化应用中去除硬度，并在脱矿质中去除所有溶解的离子。离子交换还可用于去除饮用水中的硝酸盐、铬酸盐、砷和其他特定污染物。 离子交换过程可以连续或间歇模式进行，大多数水处理 IX 过程以连续模式运行。连续的离子交换过程在含有离子交换树脂珠深床的柱或容器中进行；水通常流过树脂床。当树脂容量耗尽时，树脂被再生。
市场上大约 85% 的离子交换树脂由聚苯乙烯基体组成。另外 10% 是丙烯酸树脂，由聚丙烯酸酯基体组成，其余 5% 由特种聚合物基体组成，例如苯酚-甲醛。
传统的离子交换树脂具有固定的交联聚合物基质，在整个结构中具有相对均匀分布的可移动离子活性位点。基质中不同程度的交联决定了离子交换树脂的性能和“紧密度”或“松散度”，因为它会影响树脂的性能，例如强度。
离子交换树脂具有凝胶基质或微孔基质，并以颗粒或球形（珠）形式制备；大多数离子交换树脂是球形的。
离子交换树脂的主要化学特性包括：
离子交换树脂通过它们所属的官能团来识别。树脂通常分类为：
强酸（SAC）：以交换阳离子或分裂中性盐的能力为特征；它们适用于整个 pH 范围。
弱酸（WAC）：对氢离子有很高的亲和力，因此很容易被强酸再生；它们对与碱度相关的碱土金属表现出高容量 ，而对碱金属的容量更有限。
强基础（SBA）
类型 1：对水脱盐过程中通常存在的硅酸和碳酸等弱酸具有最大亲和力的最强碱性官能团；树脂再生为氢氧化物形式的效率略低于类型 2。
2 型：碱度低于 1 型树脂，但对于大多数应用来说，它足以去除弱酸阴离子；化学稳定性不如1型树脂有利于高温应用；2 型树脂的再生效率远高于 1 型树脂。
弱碱（WBA）：含有叔胺官能团，充当酸吸附剂；能够以高容量吸附强酸并且容易用苛性碱再生；当与强碱阴离子结合使用时，通过提供整体高操作容量和再生效率特别有效。
