活性炭对物质的吸附作用

　　(1)物理吸附

　　吸附剂和吸附质(溶质)通过范德华力作用产生的吸附称为物理吸附。这是最常见的一种吸附现象，它的特点是被吸附物的分子不是附着在吸附剂表面固定点上，而稍能在界面上作自动移动。由于吸附是分子力引起的，吸附热较小，物理吸附不需要活化能，在低温条件下即可进行。这种吸附是可逆的，在吸附的同时被吸附的分子由于热运动还会离开固体表面，这种现象称为解吸。物理吸附可形成单分子吸附层或多分子吸附层。由于分子间力是普遍存在的，所以一种吸附剂可吸附多种物质，但由于吸附质不同，吸附的量也有所差别。这种吸附现象与吸附剂的表面积、孔径匹配有密切的关系。

　　(2)化学吸附

　　有些吸附剂与吸附质(溶液)之间靠化学键作用，发生化学反应，使吸附剂与吸附质之间牢固的联系在一起。由于化学反应需要大量的活化能，一般需要在较高的温度下进行，吸附热量较大。化学吸附是一种选择性吸附，即一种吸附剂只对某种或特定几种物质有吸附作用。由于化学吸附是吸附剂和吸附质之间靠化学键力进行的，所以化学吸收仅能形成单分子层。吸附是比较稳定的，不易解吸。这种吸附与吸附剂的表面化学性质直接有关，与吸附质的化学性质有关。

　　(3)对目标污染物的吸附

　　活性炭对水中有机物有较好的吸附特性，活性炭容易吸附的有机物有：芳香溶剂类，氯化芳香烃，酚和氯酚类，多核芳香烃类，农药及除草剂，氯化非芳香烃类，高分子烃类。活性炭不容易吸附的有机物：醇类，低分子酮，酸，醛，糖类及淀粉类，分子量很高的有机物或胶体物质，低分子的脂肪类。活性炭对有机物的去除差异主要受有机物特性的影响，主要属于有机物的极性与分子大小有关。溶解度的大小，可反映溶质与水形成氢键的能力，溶解性越强，溶质与溶剂间的亲和力就越强，因此，同样大小的有机物，溶解度愈大，亲水性愈强，活性炭对其吸附性越差，而对溶解度小，亲水性差，非极性或弱极性的有机物具有较强的吸附能力。

　　(4)对芳香族化合物的吸附

　　水中的芳香族化合物种类很多，例如农药、除草剂、表面活化剂、天然色素以及酚类等。这类化合物与活性炭形成给受复体。活性炭中的羧基氧为电子给体，溶质中的芳环为电子受体。当芳环中有N0。一类取代基时，给受作用还会加强。活性炭的羧基具有吸附芳族化合物的作用，但认为这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亲和力。

　　(5)对无机物的吸附

　　活性炭对于无机物也有一定的吸附能力。根据资料，粒状活性炭对于Ag+、Cd2+、Cr04等离子的吸附去除率可达85％以上(浓度以金属计为13-55微克升)，对于水中大多数的金属如锑、铋、锡、汞、铅、铁、钴、镍等均有很好的吸附潜力。活性炭对水中卤族分子氯溴碘的吸附能力顺序为良好、强很强，但对卤族离子的吸附能力均不好。