离子交换是一种 溶液中的离子与某种离子交换剂上的离子进行交换的作用或现象。这种过程通常是通过固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换来实现的，目的是提取或去除溶液中的某些离子。离子交换是一种传质分离过程的单元操作，属于可逆的等当量交换反应。
在离子交换过程中，溶液中的阳离子和阴离子分别与离子交换剂上的阳离子和阴离子进行交换。由于离子交换剂通常带有负电荷，因此离子交换主要以阳离子交换为主，也称为阴离子交换。
离子交换剂可以是离子交换树脂，它是一种含有可交换基团的固体材料。这些基团可以是阳离子或阴离子，取决于其类型（如强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂等）。
离子交换技术广泛应用于水处理、环境科学、生态工程等领域，用于提取、去除或浓缩溶液中的特定离子。例如，在水处理中，离子交换技术用于软化水、去除盐分、去除重金属离子等，以生产高纯水。
离子交换过程具有以下特点：
可逆性：
离子交换反应是可逆的，被交换的离子可以通过再生过程重新回到离子交换剂上。
等当量交换：
离子交换反应遵循当量定律，即进入交换剂的离子与被置换出的离子的当量相等。
选择性：
离子交换剂对不同离子的选择性较高，可以根据需要选择合适的交换剂以去除或浓缩特定的离子。
高效性：
离子交换过程通常进行得很快，过程速率主要由传质速率决定。
总之，离子交换是一种有效的分离和净化技术，广泛应用于各种需要高纯度或特定离子浓度的场合。