水分子與礦物表面的水化作用

當礦物斷裂時，其斷裂面存在不飽和鍵和鍵能，使礦物表面呈現出一定程度的極性。若將破碎的礦物置子水中，則極性的水分子會定向吸附于極性的礦物表面，使礦物表面的不飽和鍵及鍵能得到一定的補償，并使整個體系的表面自由能降到最低。

不同的礦物，因其組織和結構不同，破碎時斷裂面的鍵不同，因面表面不飽和鍵及鍵能不同。鍵能的不飽和程度影響礦物表面的極性，因而使不同礦物與水作用力的大小不同，吸附水分子的多少也不同。

極性水分子定向排列在礦物表面的現象稱為礦物表面的水化，礦物表面發生水化作用時，形成水化層或水化膜。水分子進人礦物表面的鍵能作用范圍內，受礦物表面鍵能作用，按同性電荷相斥、異性電荷相吸的原則定向排列。水分子離礦物表面越近.受礦物表面鍵能吸引愈強，叔卜列就愈緊密;離礦物表面越遠，表面鍵能的影響愈弱，水分子的排列逐漸稀疏零亂;當水分子離礦物表面足夠遠時，礦物表面鍵能的引力將不能再吸引水分子，這時，水分子呈普通水那樣的自由無序狀態。水化膜實際是介于礦物表面與普通水之間的過渡層，類似面體表面的延續，礦物表面與普通水之間的距離就是水化膜(水化層)的厚度。如圖1-7，所示。

礦物水化作用及水化膜

水化膜受礦物表面的鍵能作用，它的PA度比普通水大，穩定性高，具直同固體相似的彈性，所以水化膜雖然外現是液相，但其性質卻近似固相，溶解能力降低。

水化作用是一個放熱過程，放出的熱量越多，水化作用越強，水化膜越厚，且與礦物表面結合得越牢固。

由此可以看出，當極性礦物與水作用時，水分子定向排列在極性礦物表面，礦物表面發生水化作用，形成一層水化膜，宏觀上表現為礦物被水潤濕。因此潤濕現象的實質是極性水分子定向吸附在礦物表面，并形成一層水化膜的結果。潤濕是通過在礦物表面形成一層水化膜面實現的。