交換反応は、鉱物表面がプロトン性溶媒と接触すると現れる化学反応のファミリーです。 交換反応はまた、鉱物界面でのユニークな相互作用として理解することができます。 鉱物表面で発生する特に重要な相互作用は、水およびCO2との相互作用である。 ケイ酸カルシウム水和物（C–S–H）相のような鉱物が水性環境と接触するときに起こるかなり複雑なプロセスは、金属–プロトン交換反応（MPER）と呼ばれる。 このプロセスは、セメント結合材料の腐食の最初のステップである表面近傍領域からのカルシウムイオンの浸出をもたらす。 Ｃ–Ｓ–Ｈ相の種々の腐食反応の中で，ＭＰＥＲが最も重要なものであると思われる。 ＭＰＥＲと炭酸化によって引き起こされる特定の問題を橋渡しする有望なアプローチは，Ｃ–Ｓ–Ｈ表面の不動態化である。 今日、このような不動態化は、例えば、水をはじく有機膜を有するC–S–H表面の官能化によって達成される。 残念なことに、これらの有機膜は温度に対して弱く、特に摩耗に対して弱い。 鉱物界面での交換反応は、金属–金属交換反応を介して室温でC–S–H相の固有の疎水性表面を調製することを可能にする。