活性炭對物質(zhì)的吸附作用

　　(1)物理吸附

　　吸附劑和吸附質(zhì)(溶質(zhì))通過范德華力作用產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。這是最常見的一種吸附現(xiàn)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(jìn)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(xiàn)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(zhì)，但由于吸附質(zhì)不同，吸附的量也有所差別。這種吸附現(xiàn)象與吸附劑的表面積、孔徑匹配有密切的關(guān)系。

　　(2)化學(xué)吸附

　　有些吸附劑與吸附質(zhì)(溶液)之間靠化學(xué)鍵作用，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使吸附劑與吸附質(zhì)之間牢固的聯(lián)系在一起。由于化學(xué)反應(yīng)需要大量的活化能，一般需要在較高的溫度下進(jìn)行，吸附熱量較大。化學(xué)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(zhì)有吸附作用。由于化學(xué)吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間靠化學(xué)鍵力進(jìn)行的，所以化學(xué)吸收僅能形成單分子層。吸附是比較穩(wěn)定的，不易解吸。這種吸附與吸附劑的表面化學(xué)性質(zhì)直接有關(guān)，與吸附質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。

　　(3)對目標(biāo)污染物的吸附

　　活性炭對水中有機(jī)物有較好的吸附特性，活性炭容易吸附的有機(jī)物有：芳香溶劑類，氯化芳香烴，酚和氯酚類，多核芳香烴類，農(nóng)藥及除草劑，氯化非芳香烴類，高分子烴類?；钚蕴坎蝗菀孜降挠袡C(jī)物：醇類，低分子酮，酸，醛，糖類及淀粉類，分子量很高的有機(jī)物或膠體物質(zhì)，低分子的脂肪類?；钚蕴繉τ袡C(jī)物的去除差異主要受有機(jī)物特性的影響，主要屬于有機(jī)物的極性與分子大小有關(guān)。溶解度的大小，可反映溶質(zhì)與水形成氫鍵的能力，溶解性越強(qiáng)，溶質(zhì)與溶劑間的親和力就越強(qiáng)，因此，同樣大小的有機(jī)物，溶解度愈大，親水性愈強(qiáng)，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(jī)物具有較強(qiáng)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(nóng)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(fù)體。活性炭中的羧基氧為電子給體，溶質(zhì)中的芳環(huán)為電子受體。當(dāng)芳環(huán)中有N0。一類取代基時，給受作用還會加強(qiáng)?；钚蕴康聂然哂形椒甲寤衔锏淖饔茫J(rèn)為這不是活性炭吸附芳族化合物的唯一方式?；钚蕴勘砻娴乃嵝匝趸锵醴甲寤衔锏挠H和力。

　　(5)對無機(jī)物的吸附

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