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活性炭有很多不同形狀和不同大小的細(xì)孔，孔壁的總面積即為表面積，每克活性炭的表面積高達(dá)700~1600m，由于這樣大的表面積，使活性炭具有較強(qiáng)的吸附能力。
活性炭的吸附作用有三種類型。
(1)物理吸附分子力產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附，它的特點(diǎn)是被吸附的分子不是附著在吸附劑表面固定點(diǎn)上，而稍能在界面上作自由移動。它是一個(gè)放熱過程、吸附熱較小、一般為21~41.8kJ/mol，不需要活化能，在低溫條件下即可進(jìn)行。為可逆過程，即在吸附的同時(shí)，被吸附的分子由于熱運(yùn)動還會離開固體表面，這種現(xiàn)象稱為解吸。物理吸附可以形成單分子層吸附又可形成多分子層吸附，由于分子力的普遍存在，一種吸附劑可以吸附多種物質(zhì)，但由于吸附物質(zhì)不同，吸附量也有所差別，這種吸附現(xiàn)象與吸附劑的表面積、細(xì)孔分布有著密切關(guān)系，也和吸附劑表面張力有關(guān)。
(2)化學(xué)吸附活性炭在制造過程中炭表面能生成一些官能團(tuán)，如羧基、羥基、羰基等，所以活性炭也能進(jìn)行化學(xué)吸附。
吸附劑和吸附質(zhì)之間靠化學(xué)鍵的作用，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，這種連接過程是放熱過程。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，吸收熱較大，在41.8~418kJ/mol范圍內(nèi)，為選擇性吸附。一種吸附劑只能對某種或特定幾種物質(zhì)有吸附作用，因此化學(xué)吸附只能是單分子層吸附，吸附是較穩(wěn)定的，不易解吸，這種吸附與吸附劑和吸附質(zhì)的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。
(3)交換吸附一種物質(zhì)的離子由于靜電引力聚集在吸附劑表面的帶電點(diǎn)上，在吸附過程中，伴隨著等量離子的交換離子的電荷是交換吸附的決定因素。被吸附的物質(zhì)往往發(fā)生了化學(xué)變化，改變了原來被吸附物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，這種吸附也是不可逆的，因此仍屬于化學(xué)吸附，活性炭經(jīng)再生也很難恢復(fù)到原來的性質(zhì)。
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