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活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。

1、物理吸附

主要發生在活性炭去除液相和氣相中雜質的過程中。活性炭的多孔結構提供了大量的表面積，從而使其非常容易達到吸收收集雜質的目的。就像磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以產生強大的引力，從而達到將介質中的雜質吸引到孔徑中的目的。

必須指出的是，這些被吸附的雜質分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑，這樣才能保證雜質被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷改變原材料和活化條件來創造具有不同孔徑結構的活性炭，從而適用于各種雜質吸收的應用。

2、化學吸附

除了物理吸附外，化學反應也經常發生在活性炭的表面。活性炭不僅含碳，而且在其表面含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有的氧化物或絡合物可以與被吸附的物質發生化學反應，從而與被吸附物質結合聚集到活性炭的表面。

活性炭的吸附正是上述兩種吸附綜合作用的結果。

當活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時，即單位時間內活性炭吸附的數量等于解吸的數量時，此時被吸附物質在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不在變化，而達到平衡，則此時的動態平衡稱為活性炭吸附平衡，此時被吸附物質在溶液中的濃度稱為平衡濃度。