阳离子的交替吸附作用

岩石颗粒表面带有负电荷，能吸附某些阳离子。当地下水与岩石颗粒接触时，颗粒可以吸附地下水中的某些阳离子，而将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分，这种作用称为阳离子的交替吸附作用。不同的阳离子，其吸附能力不同，吸附能力的大小一般取决于离子价。离子价愈高，离子半径愈大，水化离子半径愈小，则吸附能力愈大。但H+则由于水化离子半径很小，所以吸附能力最大。各种阳离子吸附能力顺序如下：

因此当含Ca2+为主的地下水进入主要吸附有Na+的岩层中时，水中的Ca2+便与岩石吸附的Na+相置换，使地下水中的Na+增多而Ca2+减少。

此外，当离子的浓度不同时，浓度大的离子比浓度小的易被吸附，因此吸附作用还会向相反方向进行。例如，当海水侵入陆相沉积含水层中时，水的Na+浓度较高，可以置换岩石颗粒表面吸附的Ca2+。

阳离子的交替吸附作用最易在细颗粒岩石中进行。因为颗粒愈细，其比表面积愈大，岩石的吸附能力愈强，因此粘土类土最容易发生交替吸附作用。而在致密的结晶岩中，实际上没有这种作用。