活性炭對物質的吸附作用

　　(1)物理吸附

　　吸附劑和吸附質(溶質)通過范德華力作用產生的吸附稱為物理吸附。這是最常見的一種吸附現象，它的特點是被吸附物的分子不是附著在吸附劑表面固定點上，而稍能在界面上作自動移動。由于吸附是分子力引起的，吸附熱較小，物理吸附不需要活化能，在低溫條件下即可進行。這種吸附是可逆的，在吸附的同時被吸附的分子由于熱運動還會離開固體表面，這種現象稱為解吸。物理吸附可形成單分子吸附層或多分子吸附層。由于分子間力是普遍存在的，所以一種吸附劑可吸附多種物質，但由于吸附質不同，吸附的量也有所差別。這種吸附現象與吸附劑的表面積、孔徑匹配有密切的關系。

　　(2)化學吸附

　　有些吸附劑與吸附質(溶液)之間靠化學鍵作用，發生化學反應，使吸附劑與吸附質之間牢固的聯系在一起。由于化學反應需要大量的活化能，一般需要在較高的溫度下進行，吸附熱量較大。化學吸附是一種選擇性吸附，即一種吸附劑只對某種或特定幾種物質有吸附作用。由于化學吸附是吸附劑和吸附質之間靠化學鍵力進行的，所以化學吸收僅能形成單分子層。吸附是比較穩定的，不易解吸。這種吸附與吸附劑的表面化學性質直接有關，與吸附質的化學性質有關。

　　(3)對目標污染物的吸附

　　活性炭對水中有機物有較好的吸附特性，活性炭容易吸附的有機物有：芳香溶劑類，氯化芳香烴，酚和氯酚類，多核芳香烴類，農藥及除草劑，氯化非芳香烴類，高分子烴類。活性炭不容易吸附的有機物：醇類，低分子酮，酸，醛，糖類及淀粉類，分子量很高的有機物或膠體物質，低分子的脂肪類。活性炭對有機物的去除差異主要受有機物特性的影響，主要屬于有機物的極性與分子大小有關。溶解度的大小，可反映溶質與水形成氫鍵的能力，溶解性越強，溶質與溶劑間的親和力就越強，因此，同樣大小的有機物，溶解度愈大，親水性愈強，活性炭對其吸附性越差，而對溶解度小，親水性差，非極性或弱極性的有機物具有較強的吸附能力。

　　(4)對芳香族化合物的吸附

　　水中的芳香族化合物種類很多，例如農藥、除草劑、表面活化劑、天然色素以及酚類等。這類化合物與活性炭形成給受復體。活性炭中的羧基氧為電子給體，溶質中的芳環為電子受體。當芳環中有N0。一類取代基時，給受作用還會加強。活性炭的羧基具有吸附芳族化合物的作用，但認為這不是活性炭吸附芳族化合物的唯一方式。活性炭表面的酸性氧化物消弱芳族化合物的親和力。

　　(5)對無機物的吸附

　　活性炭對于無機物也有一定的吸附能力。根據資料，粒狀活性炭對于Ag+、Cd2+、Cr04等離子的吸附去除率可達85％以上(濃度以金屬計為13-55微克升)，對于水中大多數的金屬如銻、鉍、錫、汞、鉛、鐵、鈷、鎳等均有很好的吸附潛力。活性炭對水中鹵族分子氯溴碘的吸附能力順序為良好、強很強，但對鹵族離子的吸附能力均不好。