Proses pertukaran ion yang tujuannya untuk proses penyerapan ion. Bahan yang terlarut didalam liquid diserap oleh resin, melibatkan interaksi antara ion-ion yang bermuatan listrik. Yang diserap adalah bahan-bahan yang ada didalam air. Salah satu contoh adalah water purification. Bahan-bahan kotor akan diserap oleh resin, resin dapat diregenerasi dan digunakan kembali. Salah satu fungsinya ada diaplikasi pemurnian air umpan boiler. Di bidang kesehatan terutama untuk aplikasi pencucian darah, pembuatan obat. Karena bahan-bahan untuk obat harus dalam kondisi murni, sedikit pengotor dalam obat dapat mempengaruhi khasiat obat. Ruang lingkup untuk ion exchange adalah air dalam bentuk cairan.
Di dalam alam terkandung banyak sekali material terlarut yang dapat berupa ion dan senyawa. Defnisi ion adalah suatu senyawa yang bermuatan positif maupun negatif. Senyawa bisa jadi dia gabungan, kalo dia gabungan bisa jadi dia memiliki muatan. Bahan ion bisa berupa logam maupun nonlogam. Misal CO2 dalam bentuk gas tidak bermuatan, tetapi kalau dia masuk ke dalam air dia akan bermuatan menjadi asam karbonat (HCO3-). Demikian juga gula sebenarnya tidak bermuatan, merupakan molekul besar dengan formula yang complicated. Jika didekatkan dengan resin tidak akan bereaksi. Dapat dikatakan bahwa gula adalah non polar. Hampir semua bahan yang bisa terionisasi dapat dipisahkan. Teknologi pemurnian emas masih primitif, menggunakan merkuri. Untuk negara maju proses ekstraksi emas sudah menggunakan resin.
Contoh ion di dalam air ada banyak sekali seperti, Na+, Ca2+, NH42+, Cl-,NO3-,CO32-,CrO72- ( divalent complex anion), Al3+ (trivalent aluminium cation). Air umpan boiler harus lebih murni, kalau air sumur ada banyak ionnya. Kalo sodium adalah monovalen atomic cation, kalau yang bermuatan dua adalah divalent atomic cation seperti Ca2+ .
Temperatur yang tinggi pergerakan ion semakin cepat. pH juga berpengaruh. Ada ion-ion yang bisa mengendap pada kondisi pH tertentu. Pada saat kondisi operasi berubah, akan menyebabkan kesetimbangan ion akan berubah. Maka kalau kita melakukan analisis conductivity suatu bahan, kita harus mempertimbangkan berapa pH nya saat itu.
Salah satu contoh gambaran dari resin ion exchage. Bentuknya kecil-kecil seperti telur ikan. Resin terbuat dari plastik dimana sengaja dibuat berpori-pori. Dia memiliki macropore dan micropore. Sebenarnya plastik tersebut bermuatan, sehingga dia perlu dinetralkan. Penetralan menggunakan ion tetap. Ion tetapnya adalah yang kuning ( SO3-). Karena ion tetap bermuatan negatif, maka dia harus punya teman untuk menetralkan resin secara keseluruhan. Dalam hal ini contohnya adalah Na+. Gambar tersebut merupakan contoh kation. Anion yang menetralkan Cl-, ion tetap adalah N+R3 . Merupakan resin yang digunakan untuk softening (proses pelunakan).
Proses softening biasa digunakan di polisher. Air keras/ hardness water, mudah membentuk endapan pada temperatur tinggi terutama diaplikasi boiler. Sehingga kalsium dan magnesium harus dihilangkan dahulu. Untuk menghilangkannya diproses dimasukkan ke polisher unit.
Pada dasarnya proses berlangsung seperti berikut. Dimana kalsium akan dipertemukan dengan resin dan dipertukarkan dengan sodium.
2RNa + Ca2+ à R2Ca + 2 Na+
Yang lepas dari permukaan resin adalah sodium. Sehingga di dalam air akan banyak sodium.
