为什么活性炭能把气体或液体分子吸附?

• 更新时间：2021-06-26

• 　　为什么活性炭能把气体或液体分子吸附?物理吸附是以吸附过程为基础的。在活性炭的单层吸附和多层吸附上，掺煤制备的活性炭的吸附性能主要取决于活性炭在一种煤上的吸附性能。制备混合煤的方法在一定范围内能有效地改善活性炭的吸附性能。

  

  　　活性炭是一种固体吸附剂，能从气体或吸附溶液中吸附溶质。为什麽活性炭能把气体或液体分子吸附在活性炭表面?其原因在于活性炭的固体表面和液体表面一样，且表面有多余的能量，即表面能。这种非平衡力场在一定程度上通过吸附物的吸附来弥补，从而降低了表面能(自由表面焓值)，因此固体表面能被自动吸附，从而降低表面自由焓。因为气体(或溶质)的吸附可以看作是液化过程，所以吸附过程是放热的，而从活性炭表面的解吸过程是吸热的。

  　　按吸附力的性质，可以分为物理吸附和化学吸附两大类。

  　　物理化学吸附是指原子在固体表面已被邻接原子饱和，且表面分子与吸附物的相互作用是分子间吸引(即范德瓦尔斯力)的吸附。吸附剂和吸附物通常存在分子间吸引力，因而其物理吸附不具有选择性。但吸附剂和吸附剂的种类不同，分子间重力的大小也不同，所以吸附量随种而变化很大。吸附物可为固体表面上的一层或多分子层。

  　　化学性吸附是指在固体表面，相邻原子没有完全饱和的原子及其剩余键合能力的原子在吸附和吸附过程中发生转移。所以化学吸附就是化学键的吸附，化学吸附。这种吸附剂是选择性的，即只能对某些吸附剂进行化学吸附，不易吸附和解吸，平衡慢。当吸附分子与固体表面分子形成稳定的化合物时，在某些情况下不会被解吸。温度越高，化学吸附就越多，一般在高温下化学吸附。

  　　表面吸附以物理吸附、单层吸附和多分子层为主。Langmuir于1916年提出了单层吸附理论。其基本假设如下：(1)单分子吸附层。原子在固体表面的受力是不平衡的，它的力场是不饱和的，气体分子进入力场后就可以被吸附。非饱和力场大致等于分子直径。大小，所以将固体表面吸附视为单层吸附;(2)相邻吸附分子间没有作用力;(3)吸附容量相同;(4)吸附平衡是动态平衡。