离子交换反应中离子交换的效果如何，除了受到离子浓度和选择系数的影响外，还受到离子从溶液进入到树脂表面和树脂内部的扩散过程，即离子交换速度的影响。离子交换过程由五个步骤组成：
①溶液中离子扩散透过树脂与溶液之间的介面膜，达到树脂表面
②离子从树脂表面扩散至树脂内部，接近树脂的可交换基团
③发生离子交换反应
④交换下来的离子从树脂内部扩散至表面
⑤该离子扩散透过介面膜进入溶液
由于整个体系要保持电中性， 步骤①和⑤及步骤②和④均同时发生、等速进行，所以上述五个步骤可归纳为膜扩散、粒扩散和交换反应三个步骤，而影响膜扩散和粒内扩散的主要因素是：
①溶液流速
②树脂颗粒
③溶液浓度
④树脂交联度
离子交换树脂的特性：
1.交换容量：树脂的总交换容量是由制取树脂时引入的功能基数量决定的，通常以单位树脂或单位体积树脂所含有的可交换离子的当量（eq）数表示，数值在使用过程中，受操作条件限制，只能利用其中一部分容量，称为工作容量；
2.溶胀性：熟知的惰性骨架通常是疏水性的，但是引入功能团的离子交换树脂是亲水性的，树脂吸收大量水而溶涨，尤其是凝胶型的，只有当其溶胀后才出现微孔，这种微孔是离子交换是离子的通道，交联度限制了树脂的溶涨，使离子交换树脂最终达到一定的溶胀程度，影响树脂溶胀性的因素有：
①树脂种类：不通类型树脂的溶胀性能差异很大
②树脂交联度：交联剂含量高，树脂溶胀性较差
③总交换容量：总交换容量高，意味着树脂功能基团多，吸水量大，树脂溶胀显著
④反离子价态：高价反离子的水化数多，促进树脂溶胀，对于同价的反离子，水合能力强的树脂溶胀性大
⑤溶液浓度：树脂所在溶液的离子浓度高时，树脂的溶胀性变差
3.稳定性：树脂的物理化学稳定性，是树脂的重要使用性能指标；物理稳定性是指树脂的机械强度，耐热性和抗辐射性等；化学稳定性是指一般的商品离子交换树脂都能经受强碱、无氧化性的强酸的作用。
离子交换过程分析：
1.静态交换：
静态交换是将交换液与树脂一同放入一个容器内，使它们充分接触，但两相不发生相对移动，当交换平衡或接近平衡时，将固液两相加以分离，这种方法有效率不高的缺点，为了提高交换效率，常需多进行几次静态交换，所以静态交换也称间歇式交换，该方法适合实验室中测定树脂的一些性质（交换容量、交换速度、选择系数）
2.动态交换：
动态交换指交换液与树脂层发生相对移动的交换方法，在动态交换中又有固定床式交换与移动床连续床交换之分
离子交换树脂的应用：在水处理及环境科学中的应用：
迄今为止，离子交换法仍然是最主要、最先进的水处理技术，水处理目前是离子交换树脂最大的应用领域，微电子工业，半导体工业以至原子能工业需要超纯水，甚至高温高压的高纯水也需要用离子交换树脂制备，1945年，苯乙烯系离子交换树脂的出现，为大规模应用离子交换技术治理工业废水提供了物质基础，此后，离子交换树脂的性能不断得到改进，新型离子交换树脂不断出现，它已称为处理水量大、浓度低的各种工业废水的最佳方法之一，它不仅可以治理污染，保护环境，而且可以回收各种物质和水资源，离子交换技术广泛地应用于治理各种工业废水，如含酚废水、含镉废水、含铬废水、含汞废水、含砷废水等；
离子交换树脂在湿法冶金中的应用：
80年代，贵金属金、银、钯、铑等生产与消费逐年增加，刺激了贵金属提取分离技术的快速发展，离子交换树脂提取法在贵金属的湿法冶金中的应用也逐渐展开，金在自然界中主要以天然金属或金、银合金等形式与铁、银、砷、铜等金属的硫化物共存于矿石中，用氰化物、氯、硫代硫酸盐等络合剂的水溶液可从矿石中将金浸出，以离子交换树脂或螯合树脂从金矿浸出液或矿浆中吸附富集金的络离子并与其他元素分离，然后用适当的解析剂洗脱，洗出富含金的溶液经点解可得到金，纯度一般在95%以上；
铼的富集：
铼是贵重稀散金属，现代工业中有广泛用途，但因产量低、价格昂贵，其应用受到限制，铼多伴生在金属矿物中，含量很低，稀散金属分布的特殊性，对其提取、回收也有一定难度，提取富集铼的方法主要有液膜法、沉淀法、萃取法、离子交换法；
①液膜法：液膜分离技术是多门学科相互渗透的产物，它是分离物质的一种高效、快速、简单、节能和有选择性的新兴分离技术，采用膜技术的前景是比较广阔的，既可对液体混合物进行分离和浓缩，又可析出有价组分，并获得极纯的物质，采用电渗析和隔膜电解法，不消耗任何试剂，对环境没有污染
②萃取法：用胺类萃取剂萃取金属阴离子是回收钨、钼、铼的常规方法，常用的胺类萃取剂如三辛胺及木偶写改良剂，对金属阴离子有很高的萃取率，但是铼的溶剂萃取法动力学特性不太理想，且不容易反萃，所用萃取剂太多易燃、易挥发、有毒，且操作复杂，萃取容量低，污染严重而得不到广泛应用
③离子交换法：RCX-5143 是一种非常耐用的宏观多孔弱碱阴离子交换树脂，其特征是与胺基连接在苯乙烯二乙烯基苯共聚物基质上的复杂胺基。 以游离碱形式提供。该树脂的功能适合于从工艺物流中去除酸性pH值下的重金属，如钼和R，在苛性苏打再生方面可产生异常稳定的操作能力；它对于铼的吸附和解吸都不会不受硫酸盐、铜离子和砷含量的干扰，并且呢它非常容易解吸，对氢氧化钠和氨水对其都具有极高的解析率，再一个是因为它的吸附容量大，处理精度高，它的实际工作交换容量可达30-50g/l
