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活性炭的物理吸附和化学吸附

来源：花匠小妙招时间：2025-07-28 22:50

根据活性炭与吸附质之间相互作用力的不同，吸附可以分为物理吸附和化学吸附。

从机理上讲，物理吸附是由范德华力即分子间作用力所引起的吸附，活性炭吸附剂与气体或者液体吸附质普遍存在着分子间引力，这种吸附的速度较快。物理吸附不发生化学反应，是由分子引作用力产生，当吸附质的分压升高时，可以产生多分子层吸附，所以加压吸附将会增加吸附容量，而真空则有利于吸附气体的脱附。

化学吸附是伴随着电荷移动相互作用或者生成化学键力的吸附。化学吸附的作用力大大超过物理吸附的范德华力。在物理吸附中，吸附质与吸附媒体表面层不发生电子轨道的重叠；相反地，电子轨道的重叠对于化学吸附起着至关重要的作用。也就是说，在物理吸附中，基本上是通过吸附质与吸附媒介表面原子间的微弱相互作用而发生的；而化学吸附则源自吸附质的分子轨道与吸附媒介表面的电子轨道的特异的相互作用。所以，物理吸附中往往发生多分子层吸附；化学吸附则是单分子层。而且，化学吸附伴随着分子结合状态的变化，吸附导致振动、电子状态发生显著的变化。通过傅里叶变换红外光谱可以观察到吸附质在吸附前后发生了明显的变化，而物理吸附则没有这种变化。

物理吸附与化学吸附的区别如表1-9所示。

表1-9物理吸附和化学吸附的区别

项目物理吸附化学吸附吸附质无选择性有选择性生成特异的化学键无有固体表面的物化性质可以忽略显著温度低温下吸附量大在比较高的温度下进行吸附热小，相当于冷凝热大，相当于反应热吸附量单分子层吸附量以上单分子层吸附量以下吸附速度快慢可逆性有可逆性有不可逆的场合

对于吸附现象的评价，物理吸附不是由于吸附质与吸附媒介表面体系相应的特异性作用而引起的，所以可以进行一般评价；而化学吸附则是源于特性作用，难以进行一般评价，需要进行与各个吸附体系相应的评价。