离子交换分离是基于物质在离子交换剂（固相）和液相之间的分配来进行分离的方法。离子交换剂有无机离子交换剂（如硅胶）和有机离子交换剂（离子交换树脂）两大类。有机离子交换剂应用较多。
离子交换分离的过程通常是将离子交换树脂装于交换柱中,由柱上方加入待分离试液,使之自上而下与离子交换树脂接触,利用金属离子与树脂的亲和能力的不同,用适当的洗脱液洗脱以达到分离的目的。
离子交换法的分离效率高,可以分离性质极为相近的物质,并且容量可大可小。它不仅是分析中的常用分离方法,也是精细化工生产中的常用提纯方法。
离子交换树脂按树脂上交换基团的不同,可以分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂通常带有酸性活性基团,可与溶液中的阳离子进行交换,例如：
式中R 是高分子聚合基团,磺酸基为酸性活性基团,其中H+与M+交换。根据阳离子交换树脂的酸性基团酸性强弱可进一步分为强酸型和弱酸型两大类。
阴离子交换树脂一般带有-N（CH3）3基团,有阴离子交换能力。
离子交换树脂的基本骨架使用最广泛的是由苯乙烯和二乙烯苯交联聚合形成的共聚物,这种共聚物一般为球形,具有一定分散度,俗称“白球”。白球再经过化学反应,就可得到带有不同活性基团的离子交换树脂。下图为苯乙烯和二乙烯苯聚合反应的示意图10-2。
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图10-2 苯乙烯和二乙烯苯聚合反应示意图
评价离子交换树脂的性能主要包括交联度、溶胀性和交换容量等指标。
（1）交联度
在聚苯乙烯型树脂中,由苯乙烯连成了链状结构,再由二乙烯苯连结成网状结构,因此二乙烯苯成为交联剂。交联剂在树脂中的百分含量成为交联度。交联度的大小对树脂的性质影响很大,交联度大的树脂结构紧密,孔径小（网眼小）离子不易扩散到树脂内部进行交换,但选择性高,树脂的机械强度好,不易破碎,溶胀性也小。一般树脂交联度在4%～14%之间。在实际工作中选用多大交联度的树脂,则决定于分离对象。一般在不影响分离效果的情况下,选用交联度大的树脂为宜。
（2）溶胀性
离子交换树脂与水接触时,树脂会吸水溶胀。溶胀可增大树脂的交换容量,但溶胀后树脂变软,在外压下容易变形也会也影响强度。影响树脂溶胀的因素很多,如活性基团的极性大溶胀性大,交联度大溶胀性小,溶胀也与交换的离子性质及外部溶液的浓度等因素有关。
（3）交换容量
交换容量是指每克干树脂,经溶胀后所能交换的一价离子的物质的量。交换容量是表征树脂交换能力大小的特征参数。交换容量的大小决定于树脂上所带的活性基团的数目,而与其他因素无关,
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