溶質從水中移向固體顆粒表面,發生吸附,是水、溶質和固體顆粒三者相互作用的結果。引起吸附的主要原因在於溶質對水的疏水特性和溶質對固體顆粒的高度親和力。溶質的溶解程度是確定第一種原因的重要因素。溶質的溶解度越大,則向表面運動的可能性越小。相反,溶質的憎水性越大,向吸附介面移動的可能性越大。吸附作用的第二種原因主要由溶質與吸附劑之間的靜電引力、範德華引力或化學鍵力所引起。與此相對應,可將吸附分為三種基本型別。(1)交換吸附指溶質的離子由於靜電引力作用聚集在吸附劑表面的帶電點上,並置換出原先固定在這些帶電點上的其他離子。通常離子交換屬此範圍。影響交換吸附勢的重要因素是離子電荷數和水合半徑的大小。(2)物理吸附指溶質與吸附劑之間由於分子間力(範德華力)而產生的吸附。其特點是沒有選擇性,吸附質並不固定在吸附劑表面的特定位置上,而多少能在介面範圍內自由移動,因而其吸附的牢固程度不如化學吸附。物理吸附主要發生在低溫狀態下,過程放熱較小,約42kj/mol或更少,可以是單分子層或多分子層吸附。影響物理吸附的主要因素是吸附劑的比表面積和細孔分佈。(3)化學吸附指溶質與吸附劑發生化學反應,形成牢固的吸附化學鍵和表面絡合物,吸附質分子不能在表面自由移動。吸附時放熱量較大,與化學反應的反應熱相近,約84~420kj/mol。化學吸附有選擇性,即一種吸附劑只對某種或特定幾種物質有吸附作用,一般為單分子層吸附。通常需要一定的活化能,在低溫時,吸附速率較小。這種吸附與吸附劑的表面化學性質和吸附質的化學性質有密切的關係。物理吸附後再生容易,且能回收吸附質。化學吸附因結合牢固,再生較困難,必須在高溫下才能脫附,脫附下來的可能還是原吸附質,也可能是新的物質。利用化學吸附處理毒性很強的汙染物更安全。在實際的吸附過程中,上述幾類吸附往往同時存在,難於明確區分。例如某些物質分子在物理吸附後,其化學鍵被拉長,甚至拉長到改變這個分子的化學性質。物理吸附和化學吸附在一定條件下也是可以互相轉化的。同一物質可能在較低溫度下進行物理吸附,而在較高溫度下所經歷的往往又是化學吸附。
溶質從水中移向固體顆粒表面,發生吸附,是水、溶質和固體顆粒三者相互作用的結果。引起吸附的主要原因在於溶質對水的疏水特性和溶質對固體顆粒的高度親和力。溶質的溶解程度是確定第一種原因的重要因素。溶質的溶解度越大,則向表面運動的可能性越小。相反,溶質的憎水性越大,向吸附介面移動的可能性越大。吸附作用的第二種原因主要由溶質與吸附劑之間的靜電引力、範德華引力或化學鍵力所引起。與此相對應,可將吸附分為三種基本型別。(1)交換吸附指溶質的離子由於靜電引力作用聚集在吸附劑表面的帶電點上,並置換出原先固定在這些帶電點上的其他離子。通常離子交換屬此範圍。影響交換吸附勢的重要因素是離子電荷數和水合半徑的大小。(2)物理吸附指溶質與吸附劑之間由於分子間力(範德華力)而產生的吸附。其特點是沒有選擇性,吸附質並不固定在吸附劑表面的特定位置上,而多少能在介面範圍內自由移動,因而其吸附的牢固程度不如化學吸附。物理吸附主要發生在低溫狀態下,過程放熱較小,約42kj/mol或更少,可以是單分子層或多分子層吸附。影響物理吸附的主要因素是吸附劑的比表面積和細孔分佈。(3)化學吸附指溶質與吸附劑發生化學反應,形成牢固的吸附化學鍵和表面絡合物,吸附質分子不能在表面自由移動。吸附時放熱量較大,與化學反應的反應熱相近,約84~420kj/mol。化學吸附有選擇性,即一種吸附劑只對某種或特定幾種物質有吸附作用,一般為單分子層吸附。通常需要一定的活化能,在低溫時,吸附速率較小。這種吸附與吸附劑的表面化學性質和吸附質的化學性質有密切的關係。物理吸附後再生容易,且能回收吸附質。化學吸附因結合牢固,再生較困難,必須在高溫下才能脫附,脫附下來的可能還是原吸附質,也可能是新的物質。利用化學吸附處理毒性很強的汙染物更安全。在實際的吸附過程中,上述幾類吸附往往同時存在,難於明確區分。例如某些物質分子在物理吸附後,其化學鍵被拉長,甚至拉長到改變這個分子的化學性質。物理吸附和化學吸附在一定條件下也是可以互相轉化的。同一物質可能在較低溫度下進行物理吸附,而在較高溫度下所經歷的往往又是化學吸附。