Pertukaran ion merupakan suatu proses dimana ion-ion yang terjerap pada suatu permukaan media filter ditukar dengan ion-ion lain yang berada dalam air. Proses ini dimungkinkan melalui suatu fenomena tarik menarik antara permukaan media bermuatan dengan molekul-molekul bersifat polar. Apabila suatu molekul bermuatan menyentuh suatu permukaan yang memiliki muatan berlawanan maka molekul tersebut akan terikat secara kimiawi pada permukaan tersebut.
Pada kondisi tertentu molekul-molekul ini dapat ditukar posisinya dengan molekul lain yang berada dalam air yang memiliki kecenderungan lebih tinggi untuk diikat. Dengan demikian maka proses pertukaran dapat terjadi. Media yang dapat melakukan proses pertukaran seperti ini diantaranya adalah Zeolit (baik alami atau buatan) dan resin. Proses pertukaran yang berlangsung secara umum mengikuti kaidah-kaidah tertentu yaitu:
Pertama kation-kation dengan valensi lebih besar akan dipertukarkan terlebih dahulu sebelum kation-kation dengan valensi lebih kecil. Sebagai contoh apabila didalam air terdapat besi (ber-valensi 3), kalsium (ber- valensi 2) dan amonium (ber- valensi1 ) dalam jumlah yang sama, maka besi akan terlebih dahulu dijerap oleh zeolite, menyusul kalsium dan terakhir amonium.
Kedua, kation yang konsentrasinya paling tinggi didalam air akan dijerap terlebih dahulu walaupun valensi lebih kecil. Sebagai contoh dalam kasus di atas, apabila konsentrasi (jumlah) amonium jauh lebih banyak dibandingkan dengan besi dan kalsium, maka sesuai dengan aturan 2, amonium akan cenderung di jerap terlebih dahulu.
Dengan proses-proses tersebut di atas maka filter kimia dapat dijadikan untuk “menjernihkan” air dari paritkel-partikel berukuran molekuler yang tidak dapat diproses secara mekanik atau biologi. Beberapa hal yang dapat di hilangkan dengan filter kimia diantaranya adalah pengaruh racun, kesadahan, warna dan partikel organik terlarut.
Gambar 2. Arang aktif, Resin dan Zeolit
Kisaran parameter kimia kualitas air berbeda-beda pada peruntukan yang berbeda, seperti untuk air minum akan berbeda dengan yang digunakan untuk budidaya perairan. Tabel dibawah ini adalah kisaran parameter kimia kualitas air untuk budidaya perairan
Tabel 4. Parameter kimia kualitas air dan nilai batas atas dan bawah yang dianjurkan untuk pembenihan atau pembesaran ikan/udang. Konsentrasi adalah di dalam ppm (mg/1). (Sumber: Modification from Wedemeyer, 1977; Piper, etc al. (Larsen), 1982)
