当溶液中存在两种或两种以上的溶质并用活性炭来吸附时，将会产生非常复杂的竞争吸附现象。常用的两组分竞争吸附模型来自于对Freundlich吸附等温式修正的理想溶液吸附理论。......
2023-06-19
活性炭吸附现象及应用
【摘要】：在苯酚溶液中投入洁净的活性炭颗粒，苯酚就会向活性炭表面聚集，或者说活性炭吸附了苯酚。在一个充满溴气的玻璃瓶中加入一些活性炭，可以看到气体的颜色慢慢褪去，说明溴气被活性炭表面吸附。通常，具有吸附能力的物质，如活性炭，称为吸附剂，被吸附在吸附剂表面的物质则称为吸附质。吸附现象在生产和科研中应用广泛。如制糖业中活性炭的脱色，硅胶对气体的干燥等等。在水和废水处理中，活性炭是一种用途广泛的吸附剂。
在两相界面层中，某物质能够自动地发生富集的现象被称为吸附。例如，在一定条件下，在液-固或者气-固界面上，液体中的溶质或气体分子会自发地向固体表面富集。在苯酚溶液中投入洁净的活性炭颗粒，苯酚就会向活性炭表面聚集，或者说活性炭吸附了苯酚。在一个充满溴气的玻璃瓶中加入一些活性炭，可以看到气体的颜色慢慢褪去，说明溴气被活性炭表面吸附。通常，具有吸附能力的物质，如活性炭，称为吸附剂，被吸附在吸附剂表面的物质则称为吸附质。
吸附现象在生产和科研中应用广泛。如制糖业中活性炭的脱色，硅胶对气体的干燥等等。在水和废水处理中，活性炭是一种用途广泛的吸附剂。
通常固体由于表面自由能比较高，有吸附别的物质降低表面自由能的趋势。自由能降低的过程大多是自发过程，因此吸附过程是一个自发过程。吸附可以用一个化学反应式表示：
这里A表示吸附质，B表示吸附剂，A·B表示吸附化合物。由于多种化学作用和物理化学作用吸附质被吸附在吸附剂表面，这些作用包括氢键、偶极矩作用和范德华力，更强作用的吸附则可能来自于化学键力。与吸附相反的过程是脱附，即吸附在吸附剂表面的吸附质从吸附剂表面脱落。吸附和脱附的速度一般随着吸附质浓度的增加而增大。如果吸附反应是可逆的，就像许多化合物吸附在活性炭表面一样，吸附质在吸附剂表面的吸附和脱附同时发生。吸附刚开始时，吸附质在溶液中的浓度大，在吸附剂表面的浓度小，因此吸附的速度大于脱附的速度。随着溶液中浓度的降低和吸附剂表面浓度的增加，吸附的速度不断降低，脱附的速度不断增大。吸附和脱附速度相等时，吸附过程达到平衡状态，吸附质将不会在吸附剂表面发生进一步积累。该过程在宏观上表现为溶液的浓度不再降低。
按照吸附的作用机理，吸附作用被分成两大类，即物理吸附和化学吸附。在吸附过程中通常会伴随着能量的变化，被称为吸附热。物理作用和化学作用由于吸附机理的差别在吸附热、吸附速度以及吸附的选择性方面有所不同。物理吸附的作用力为分子间作用力即范德华力，其吸附热比较低、吸附速度快而且没有选择性。而化学吸附的作用力为化学键力，其吸附热比较高，吸附速度根据化学键的类型不同而有较大的差别，并且吸附具有一定的选择性。
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2023-06-19
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2023-10-17
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2023-06-19
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2023-06-15
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2023-06-20
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2023-11-22
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