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이온 교환체는 회분법이나 컬럼(column) 법을 통해 용액과 접하게 된다.

회분법의 경우 수지를 단순히 용액과 섞어서 평형에 도달할 때까지 계속 또는 간헐적으로 저어주며, 그 시간은 교환되는 이온과 수지의 종류에 따라 수분 내지 며칠이 걸린다. 평형에 도달한 후에 여과하여 수지를 제거한다. 회분법은 산업공정에서는 자주 쓰이지 않지만 이온 교환 반응의 메커니즘에 관한 기초 연구를 목적으로 연구실에서 자주 쓰인다.

컬럼 법은 일반적으로 고정상 조작으로 컬럼을 수지로 채우고 충전용액을 흘린다. 중력이나 압력에 의해 용액이 흐르는 동안 수지는 다공성 지지체로 지지된다. 일반적으로 용액을 아래쪽으로 흘려주지만, 압력을 가하여 위로 밀어올리는 조작을 하기도 한다. 특히 재생하는 경우에 수지로부터 현탁입자를 제거하기 위해 이러한 조작을 한다.

고정층 순환은 다음과 같은 단계로 이루어져 있다. 첫째, 원하는 이온이나 원하지 않는 이온들이 미리 정해놓은 농도에 이를 때까지 용액으로 층을 포화시키고, 둘째, 남아 있는 이온들은 충전용액으로 제거 또는 용리하며, 셋째, 충전용액이 없는 층은 이 순환이 반복될 수 있도록 씻어준다. 순환될 때마다 층은 위로 흐르는 물로 역세척될 수 있다.

컬럼을 사용하면 완벽하게 분리할 수 있고 자동장치를 손쉽게 만들 수 있기 때문에 대부분의 이온 교환은 컬럼 법을 이용한다. 컬럼 법은 아주 많은 회분법을 연속적으로 사용하는 것과 같아 분별증류 과정과 매우 유사하다.