С уменьшением размера частиц емкость ионного обмена возрастает. Поэтому чем больше длительность помола, тем выше сорбционная способность глинистых минералов. В результате диспергирующиеся в воде минералы (монтмориллонит, вермикулит) характеризуются повышенной емкостью обмена.

В реакциях ионного обмена одновременно участвуют различные по своей природе катионы и анионы. Однако не все они одинаково активно сорбируются частицами и одинаково прочно удерживаются ими на поверхности. Обычно чем выше валентность иона, тем больше его замещающая способность и тем труднее его вытеснить с поверхности глины, если он сорбировался. У ионов с одинаковой валентностью замещающая способность увеличивается с ростом размера иона, т. е. ионы небольшого размера слабее удерживаются поверхностью, чем более крупные.

Отрицательно заряженная частица глинистого минерала, находящаяся в водном солевом растворе, притягивает к своей поверхности гидратированные ионы с положительным зарядом. Сорбированные катионы удерживаются у поверхности частицы, образуя внешний слой противоионов. Количество сорбированных положительных ионов должно быть таким, чтобы компенсировать отрицательный заряд поверхности частицы. Следовательно, в целом коллоидная частица «мицелла» должна быть электрически нейтральной. Если адсорбировавшиеся в виде одноатомного слоя положительные ионы не компенсируют полностью отрицательный заряд частицы, то вблизи них располагаются дополнительные положительные частицы. Эта часть противоионов, подвижно распределенная в растворе вблизи поверхности частицы, образует наряду с диполями воды и ОН- ионами диффузный слой. За диффузным слоем расположена основная масса солевого раствора. Практически внешняя обкладка из положительных ионов не строго сферическая, а неравномерная, поскольку распределены сорбированные ионы на поверхности также неравномерно. А. Г. Бетехтин представляет внешнюю обкладку полиионной и частично гидратированной. Структурная формула коллоидных частиц, имеющих поликатионное твердое ядро, весьма сложная.