礦物-水界面的荷電(electrical charge at mineral-water interface)

礦物在水中因受極性水分子和水中溶解組分的作用，在礦物-水界面上會產生電荷并形成礦物界面雙電層的現象。研究礦物表面荷電后發生的電性變化，包括形成的礦物界面雙電層的結構。表面電位與電動電位以及零電點與等電點等，是研究浮選藥劑作用機理和判斷礦物可浮性變化的重要方法。

礦物表面荷電的主要原因有三：

(1)礦物表面離子的選擇性溶解。正負離子因所受水分子的吸引力不同，以及在水中的溶解能力不同，而產生離子非等當量的轉移。若正離子的溶解能力大于負離子時，礦物表面則荷負電，反之，礦物表面則荷正電。正負離子溶解能力差別越大，礦物表面荷電越多。例如：螢石、白鎢礦、重晶石等礦物在水中表面有過剩的負離子，表面荷負電。

(2)對溶液中離子的選擇性吸附。礦物表面對水溶液中正負離子的吸附往往是不等量的，在一般情況下由于陽離子具有較小的離子半徑、較強的水化作用，比離子半徑較大、水化作用較弱的陰離子更趨向于留在水介質中，因此使得礦物表面吸附過量的陰離子而荷負電。若往溶液中加入某種陽離子，它對礦物表面具有強的吸附活性，也可以使礦物表面荷正電。例如：往含螢石或白鎢礦的溶液中加入CaCl₂，礦物表面會吸附多量Ca²⁺，礦物表面轉為荷正電。

(3)礦物表面組分在水中的解離作用。這種荷電原因的典型代表是氧化物表面的荷電。例如：石英在水中破裂以后，界面和水作用生成類似硅酸(H₂SiO₃)的產物，它解離為H和SiO₃或HSiO₃離子，后者留在石英晶格上，而H溶解在水中，結果石英表面荷負電。石英表面硅酸的解離程度與水的pH值大小有關，從而改變石英表面荷電的符號與數量。據測定，純的石英在蒸餾水中，當水的pH值大于2～3．7時石英表面荷負電，pH值小于2～3．7時，石英表面才荷正電。