3. Réactions chimiques et partage entre résine et solution
Il est possible de modifier sensiblement l'affinité d'une résine pour une espèce donnée d'ion au moyen de réactions chimiques, principalement de réactions de formation de complexes. Les résines simples ionisées sont en effet peu sélectives, les différences d'affinités provenant essentiellement de différences entre les dimensions des ions échangés, et il est indispensable pour de nombreuses applications d'augmenter la sélectivité.
Des résines comportant des groupements fonctionnels capables de former des complexes dans la résine (aminodiacétate, phosphonate, carboxylate pour les cations, N-méthylglucaminium pour le bore) ont été synthétisées. Beaucoup plus sélectives que les résines ionisées classiques, elles ne fixent parfois qu'un seul type de composé. Toutefois, leurs applications restent limitées à la récupération de traces d'éléments, car elles présentent l'inconvénient de cinétiques souvent très lentes.
Dans le cas de composés très voisins, les différences de caractéristiques physiques des ions solvatés sont souvent insuffisantes pour permettre leur séparation avec une résolution convenable. Il faut associer des réactions chimiques dans la phase mobile à l'échange d'ions simple, ces réactions chimiques faisant varier les concentrations de A+ et/ou de B+ dans la solution.
Considérons l'équilibre d'échange d'ions :
Supposons maintenant que la séparation soit effectuée en présence d'un ligand L donnant des complexes avec A+ et B+ dans la phase mobile (nous admettrons, pour simplifier l'écriture, que les deux complexes sont de stoechiométrie 1 :1) :
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