水分子与矿物表面的水化作用

当矿物断裂时，其断裂面存在不饱和键和键能，使矿物表面呈现出一定程度的极性。若将破碎的矿物置子水中，则极性的水分子会定向吸附于极性的矿物表面，使矿物表面的不饱和键及键能得到一定的补偿，并使整个体系的表面自由能降到最低。

不同的矿物，因其组织和结构不同，破碎时断裂面的键不同，因面表面不饱和键及键能不同。键能的不饱和程度影响矿物表面的极性，因而使不同矿物与水作用力的大小不同，吸附水分子的多少也不同。

极性水分子定向排列在矿物表面的现象称为矿物表面的水化，矿物表面发生水化作用时，形成水化层或水化膜。水分子进人矿物表面的键能作用范围内，受矿物表面键能作用，按同性电荷相斥、异性电荷相吸的原则定向排列。水分子离矿物表面越近.受矿物表面键能吸引愈强，叔卜列就愈紧密;离矿物表面越远，表面键能的影响愈弱，水分子的排列逐渐稀疏零乱;当水分子离矿物表面足够远时，矿物表面键能的引力将不能再吸引水分子，这时，水分子呈普通水那样的自由无序状态。水化膜实际是介于矿物表面与普通水之间的过渡层，类似面体表面的延续，矿物表面与普通水之间的距离就是水化膜(水化层)的厚度。如图1-7，所示。

矿物水化作用及水化膜

水化膜受矿物表面的键能作用，它的PA度比普通水大，稳定性高，具直同固体相似的弹性，所以水化膜虽然外现是液相，但其性质却近似固相，溶解能力降低。

水化作用是一个放热过程，放出的热量越多，水化作用越强，水化膜越厚，且与矿物表面结合得越牢固。

由此可以看出，当极性矿物与水作用时，水分子定向排列在极性矿物表面，矿物表面发生水化作用，形成一层水化膜，宏观上表现为矿物被水润湿。因此润湿现象的实质是极性水分子定向吸附在矿物表面，并形成一层水化膜的结果。润湿是通过在矿物表面形成一层水化膜面实现的。