Заряд поверхности частиц А1(ОН)3 зависит от рН среды. В кислом растворе из гидроокиси алюминия экстрагируются ионы ОН- и в поверхностном слое частицы образуется избыток ионов Н+. Частица приобретает положительный заряд

В щелочном растворе из поверхностного слоя частицы экстрагируются ионы Н+, и она заряжается отрицательно ионный обмен. Наибольшая склонность к ионному обмену характерна для минералов глин. Водные алюмосиликаты благодаря наличию на их поверхности электрических зарядов способны сортировать из окружающей среды катионы и анионы. Сортированные ионы недостаточно прочно удерживаются на поверхности частиц и при определенных условиях могут обмениваться на другие ионы. Может вступать в ионный обмен и ион водорода, входящий в состав наружной гидроксильной группы алюмосиликатов. Обменные реакции являются стехиометрическими. В шламе среди обменных катионов преобладают Са2+, Mg2+, Н+ К+, Na+, а среди обменных анионов - SO2- Р034-, Ch F- ОН.

В том случае, если причиной катионного обмена являются разорванные химические связи, обмениваемые катионы сорбируются на краях кристаллов. Если же катионный обмен вызван изоморфными замещениями в решетке глинистого минерала, то сорбируемые катионы располагаются на гранях кристаллов. В кристаллах каолинита и галлуазита обменные катионы размещаются преимущественно по краям, так как их сорбция вызвана лишь наличием разорванных связей и замещением водорода в группе ОН. Наоборот, у кристаллов монтмориллонита около 80% обменных катионов расположены по граням и лишь остальные - по краям.

Анионный обмен осуществляется путем прямого замещения в решетке минерала ионов О2-, ОН- и F- другими анионами, находящимися в растворе. Другой причиной анионного обмена является образование положительного заряда на краях слоев кристаллов минералов и сорбция на этих активных участках анионов, способных обмениваться. Анионы, как правило, сорбируются только на краевых гранях кристаллов глинистых минералов, на базальных плоскостях их нет.