イオン交換

イオン交換とは、電解質溶液中に置かれた物質がイオンを放出し、代わりに溶液中のイオンを取り込む現象のことです。この作用を示す物質を、イオン交換体と呼びます。

イメージ：物質：「A⁺B^–」、溶液中：C^–　→　「A⁺C^–」　になるような現象のこと。

陽イオン交換樹脂とは、陽イオンを交換するような樹脂です。代表例としては、スルホン酸基（－SO₃H）を交換基として持つ樹脂があります。陰イオン交換樹脂とは、陰イオンを交換するような樹脂です。代表例としては、四級アンモニウム塩（R－N⁺OH^– 等。OH^– が交換されます。）を交換基として持つ樹脂があります。

樹脂への吸着性は、イオンの電荷が大きいほど、吸着性が高くなります。すなわち、例えば陽イオン交換樹脂に対して、Na⁺ イオンと、Ca²⁺ イオンを溶液として流せば、樹脂により吸着するのは、Ca²⁺ イオンです。

電荷の等しいイオンであれば、原子半径が大きいほど水和イオン半径が小さいために、樹脂との交換が起こりやすいため樹脂により吸着します。すなわち、例えば陽イオン交換樹脂に対してLi⁺ イオンと、Na⁺ イオンを溶液として流せば、樹脂により吸着するのは、Na⁺ イオンです。