矿物界面双电层(electric double layer at mineral-water interface)

水溶液中矿物一水界面荷电后形成的阳离子层和阴离子层。荷电的矿物界面吸引水溶液中符号相反的离子，在其表面形成双电层。曾有过几种双电层的结构模型，在浮选理论研究中广泛应用斯特恩双电层结构模型。

斯特恩(Stern)模型(见图)的基本点是双电层由内层趔脚双电层结构的斯特恩模型密层)三部分组成：

(1)固体表面层(包括内层吸附的离子)构成内层；(2)在固体外部吸附的与内层电荷符号相反的离子，称为反离子，它一方面受固体表面电场的作用，另一方面由于不规则热运动构成外部扩散结构，称为扩散层；(3)紧贴固相表面有一薄层，将内层与扩散层分开，称为斯特恩层或紧密层。这一层的厚度大致等于水化离子的半径，以δ代表。这三个层习惯称为内层、紧密层和扩散层。双电层内层由组成晶格的离子和在内层吸附的离子组成，内层的电位称为表面电位，以ψ表示。它的大小取决于矿物本身的性质和溶液中定位离子的数量与性质。紧密层紧贴在固相表面，当荷电的矿物粒子在电场作用下发生运动时，紧密层与扩散层之间存在一个滑动界面，滑动界面以外的反离子将随溶液一起运动，故紧密层内吸附的离子对矿物的浮选起重要的作用。在矿物表面产生特性吸附的离子一般认为是在紧密层的吸附。紧密层的电位以ψ表示。滑动界面上电位和溶液内部的电位差称电动电位ζ。一般情况下，ζ与ψ很接近，可认为相等。电动电位可用一定的方法测出，故常用电动电位而不用ψ。扩散层厚度随溶液中电解质浓度而变，可以延伸得很厚，一般认为可以用离子氛的厚度来估算。离子氛的厚度等于德拜-休克尔常数K倒数的平均值(1/K)。这一厚度称双电层的等效厚度。反离子可以延伸得很远，绝大多数反离子集中在厚为(1/K)层内。这一厚度与溶液中电解质浓度的平方根成反比，故在稀的电解质溶液中扩散层可以很厚。