矿物在水溶液中受水偶极及溶质的作用，表面会带一种电荷。矿物表面电荷的存在影响到溶液中

离子的分布，带相反电荷的离子被吸引到表面附近，带相同电荷的离子则被排斥而远离表面。于是，

矿物-水溶液界面产生电位差，但整个体系是电中性的。这种在界面两边分布的异号电荷的两层体系称

为双电层。

    1. 矿物表面电性起源

    有许多机理说明，矿物表面电荷的起源，归纳起来，主要有以下四种类型：

    （1）优先解离（或溶解）离子型矿物在水中由于表面正、负离子的表面结合能及受水偶极的作

用力（水化）不同而产生非等当量向水中转移的结果，使矿物表面荷电。

    表面离子的水化自由能http://netclass.csu.edu.cn/jpkc2006/ziyuan/jiaoan/images/image168.gif 可由离子的表面结合能http://netclass.csu.edu.cn/jpkc2006/ziyuan/jiaoan/images/image172.gif计算。

即对于阳离子M+，

    http://netclass.csu.edu.cn/jpkc2006/ziyuan/jiaoan/images/image174.gif

对于阴离子X—，则

    http://netclass.csu.edu.cn/jpkc2006/ziyuan/jiaoan/images/image176.gif

    根据http://netclass.csu.edu.cn/jpkc2006/ziyuan/jiaoan/images/image178.gif何者负值较大，相应离子的水化程度就较高，该离子将优先进入

水溶液。于是表面就会残留另一种离子，从而使表面获得电荷。

    （2）优先吸附  这是矿物表面对电解质阴、阳离子不等当量吸附而获得电荷的情况。

    离子型矿物在水溶液中对组成矿物的晶格阴、阳离子吸附能力是不同的，结果引起表面荷电不同

，因此矿物表面电性与溶液组成有关。

    举例：前述白钨矿在自然饱和溶液中，表面钨酸根离子http://netclass.csu.edu.cn/jpkc2006/ziyuan/jiaoan/images/image180.gif较多而荷负电。

    （3）吸附和电离? 对于难溶的氧化物矿物和硅酸盐矿物，表面因吸附H+或OH—而形成酸类化合

物，然后部分电离而使表面荷电，或形成羟基化表面，吸附或解离H+而荷电。

    以石英（SiO₂）在水中荷电为例进行讲解.

    （4）晶格取代??? 粘土、云母等硅酸盐矿物是由铝氧八面体和硅氧四面体的层状晶格构成。在

铝氧八面体层片中，当Al³⁺被低价的Mg²⁺或Ca²⁺取代，或在硅氧四面体层片中，Si⁴⁺被Al³⁺置换，结

果会使晶格带负电。为维持电中性，矿物表面就吸附某些正离子。当矿物置于水中时，这些碱金属阳

离子因水化而从表面进入溶液，故这些矿物表面荷负电。