在離子交換樹脂上分離離子，實質上取決于樣品離子、移動相、離子交換官能團三者之間的關系。離子A和B進行交換，對一價離子用反應式(1)表示,對有不同價數電荷的離子用反應式(2)描述離子交換平衡：
As+Br匑Ar+Bs (1)
bAs+aBr匑bAr+aBs (2)
下標s代表溶液相，r代表樹脂相。b和a代表電荷數。平衡常數（也叫選擇性系數）表示如下： 式中方括弧代表離子濃度。
對已交換的離子A，重量分配系數Dg為： (3)體積分配系數Dv為：
Dv=Dg×ρ
式中ρ是樹脂床層的密度,單位為克(干樹脂)/毫升（樹脂床層體積）。
色譜中常用的容量因子k′與分配系數有關,離子A的容量因子是柱中樹脂相中的量（不是濃度）被溶液相中的量除。根據上述定義，再結合式(3)得到： (4) 式(4)表明,容量因子可根據分配系數來計算。在現代色譜中，根據被洗脫的離子保留體積 (v)或保留時間(t)來測定容量因子： 式中v0和t0分別是該柱的死體積和死時間。
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