煤質(zhì)活性炭的吸附是發(fā)生在兩相存在的情況下，當(dāng)有兩相存在時，相中的物質(zhì)或者是在該相中所溶解的溶質(zhì)，在相與相的界面附近出現(xiàn)濃度與相內(nèi)部不一樣的現(xiàn)象。被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，吸附的物質(zhì)稱為吸附劑。由于具有豐富的比表面積和空隙結(jié)構(gòu)，所以活性炭常用作吸附劑。
    要產(chǎn)生吸附作用，必然會有吸附作用力的存在。吸附作用力是指吸附劑與吸附質(zhì)之間在能量方面的相互作用，承擔(dān)這種相互作用的是電子。在發(fā)生吸附時，隨著吸附劑表面和吸附質(zhì)分子中性質(zhì)的不同，其相互作用的組合狀況也不同。吸附過程相互作用力分為五類：倫敦分散力相互作用、偶極子相互作用、氫鍵、靜電吸引力和共價鍵。
    倫敦分散力是倫敦發(fā)現(xiàn)的力，是五種相互作用力中弱的。倫敦分散力普遍存在與原子和分子間，包括惰性原子、分子間也都有存在，是活性炭吸附中非常重要的吸附作用力。由于其與可見光和紫外光領(lǐng)域中的分光散有關(guān)，所以稱之為分散力。
    除了輪但分散力之外，偶極子相互作用也是一個相當(dāng)微弱的相互作用力。表面上負(fù)電性不同的原子化學(xué)結(jié)合在一起時，由于負(fù)電性的差異導(dǎo)致對電子吸引強(qiáng)弱的不同產(chǎn)生電子的偏移，電子向負(fù)電性較大的一邊集中分布，于是咋相互結(jié)合的原子之間產(chǎn)生稱作偶極距的極距u=qr。在有這種偶極子的表面原子組成或者極性的表面官能團(tuán)與具有偶極性的分子之間，引發(fā)力的作用，這種力就叫做偶極子的相互作用誘導(dǎo)力。倫敦分散力和偶極子誘導(dǎo)力屬于范德華范疇。
    氫鍵的強(qiáng)度一般為范德華力的5~10倍，其產(chǎn)生與一個氫原子與倆個以上的其它原子的結(jié)合的過程中。通常，固體便面上多少存在一些類似于羚基、氨基等具有氫原子的極性官能團(tuán)。這些官能團(tuán)中的氫原子易于吸附分子中負(fù)電性大的氧、氮、硫等共價電子對形成直線形的氫鍵。同樣，便面官能團(tuán)中的氧、氮、氟等原子中非共價電子對的存在，使其易于吸附分子的極性官能團(tuán)的氫原子形成氫鍵。
    靜電引力是很強(qiáng)的相互作用。目前對于產(chǎn)生電位的機(jī)理還不是太清楚，但即使固體、液體等是絕緣體，接觸時表面仍會產(chǎn)生靜電，電量少但卻能形成很強(qiáng)的電場。因此，這種表面經(jīng)常帶電的結(jié)果就使在發(fā)生吸附時產(chǎn)生了靜電力。
    表面能夠發(fā)生氧化、還原、分解等反應(yīng)的吸附劑，容易與吸附質(zhì)之間形成共價鍵，是非常強(qiáng)有力的吸附作用。
    煤質(zhì)活性炭通過氧化、還原等手段進(jìn)行處理，改變其表面官能團(tuán)的性質(zhì)、比表面積以及孔徑。但是由于置換基的種類以及濃度能夠改變表面的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)，所以能夠選擇何時與從多種溶劑、溶質(zhì)多組成的溶液中有選擇性地吸附某種溶質(zhì)的表面。
    根據(jù)吸附劑與吸附質(zhì)之間相互作用力的不同，吸附可以分為物理吸附和化學(xué)吸附。從機(jī)理上講，物理吸附是有范德華力即分子間作用力所引起的吸附，活性炭吸附劑與氣體或者液體吸附質(zhì)普遍存在著分子間引力，這種吸附的速度很快。物理吸附不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是由分子引作用力產(chǎn)生，當(dāng)吸附質(zhì)的分壓升高時，可以生產(chǎn)多分子層吸附，所以加壓吸附將會增加吸附容量，而真空則有利于吸附氣體的脫附�；瘜W(xué)吸附的作用大大超過物理吸附的范德華力。在物理吸附中，吸附質(zhì)與吸附媒體表面層不發(fā)生電子軌道的重疊；相反地，電子軌道的重疊對于化學(xué)吸附起著至關(guān)重要的作用。也就是說，在物理吸附中，基本上是通過吸附質(zhì)與吸附媒介表面原子間的微弱相互作用而發(fā)生的；而化學(xué)吸附劑則源自吸附質(zhì)的分子軌道與吸附媒介表面的電子軌道的特異的相互作用。所以，物理吸附中往往發(fā)生多分子層吸附；化學(xué)吸附則是單分子層。而且，化學(xué)吸附伴隨著分子結(jié)合狀態(tài)的變化，吸附導(dǎo)致震動、電子狀態(tài)發(fā)生顯著的變化。通過傅里葉變換紅外光譜可以觀察到吸附質(zhì)在吸附前后發(fā)生了明顯的變化，而物理吸附則沒有這種變化。
    對于吸附現(xiàn)象的評價，物理吸附不是由于吸附質(zhì)與吸附媒介表面體系相應(yīng)的特異性作用而引起的，所以可以進(jìn)行一般評價；而化學(xué)吸附則是源于特性作用，難以進(jìn)行一般評價，需要進(jìn)行與各個吸附體系相應(yīng)的評價。

    《有關(guān)煤質(zhì)活性炭吸附基礎(chǔ)理論概述》源自：http://gzxiangxu.com