Výměnné reakce jsou rodina chemické reakce, které se objeví, když minerální povrchy přijít do styku s protická rozpouštědla. Výměnné reakce lze také chápat jako jedinečnou interakci na minerálních rozhraních. Zvláště významné interakce vyskytující se na minerálních površích jsou interakce s vodou a CO2. Poměrně složitý proces, ke kterému dochází, když minerály, jako je hydrát křemičitanu vápenatého (C–S–H) fáze přicházejí do styku s vodným prostředím, se označuje jako kov–protonová výměnná reakce (MPER). Tento proces vede k vyplavování vápenatých iontů z povrchu regionu, první krok v korozi cementem vázané materiály. Mezi různými korozními reakcemi fází C–S–H se MPER jeví jako nejdůležitější. Slibným přístupem k přemostění určitých problémů způsobených MPER a karbonací je pasivace povrchů C-S-H. Dnes je takové pasivace dosaženo například funkcionalizací povrchů C-S-H organickými filmy odpuzujícími vodu. Tyto organické fólie jsou bohužel slabé proti teplotě a zvláště slabé proti oděru. Výměnné reakce na minerálních rozhraních umožňují přípravu vnitřních hydrofobních povrchů fází C-S-H právě při pokojové teplotě prostřednictvím výměnné reakce kov–kov.