reacțiile de schimb sunt o familie de reacții chimice care apar atunci când suprafețele minerale intră în contact cu solvenții protici. Reacțiile de schimb pot fi, de asemenea, înțelese ca o interacțiune unică la interfețele minerale. Interacțiunile deosebit de semnificative care apar la suprafețele minerale sunt cele cu apă și CO2. Procesul destul de complex care apare atunci când mineralele, cum ar fi hidratul de silicat de calciu (C–S–H), intră în contact cu mediile apoase, este denumit reacție de schimb metal–proton (mper). Acest proces duce la scurgerea ionilor de calciu din regiunea apropiată, primul pas în coroziunea materialelor legate de ciment. Printre diferitele reacții de coroziune ale fazelor C-S-H, MPER pare a fi cel mai important. O abordare promițătoare pentru reducerea anumitor probleme cauzate de MPER și carbonatare este pasivarea suprafețelor C–S–H. Astăzi, o astfel de pasivare este atinsă, de exemplu, prin funcționalizarea suprafețelor C–S–H cu pelicule organice care resping apa. Din păcate, aceste filme organice sunt slabe împotriva temperaturii și mai ales slabe împotriva abraziunii. Reacțiile de schimb la interfețele minerale permit pregătirea suprafețelor intrinseci, hidrofobe ale fazelor C-S-H doar la temperatura camerei printr–o reacție de schimb metal-metal.