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答:活性炭吸附既是物理吸附也有化学吸附,重点偏物理吸附。
活性炭是一种具有高度多孔性和特殊表面化学性质的吸附材料,在水处理、空气净化、食品加工等领域有着广泛的应用。活性炭的吸附作用既有物理吸附,也有化学吸附。
物理吸附也称为吸附剂的“表面吸附”,是指吸附剂表面与吸附分子之间的万有引力作用。物理吸附不涉及化学反应,只是由于吸附物与吸附剂表面间的相互作用而发生。活性炭具有大量的微小孔隙和孔道,在吸附分子进入其内部时,会受到活性炭表面的吸引力,分子进入活性炭孔道后,由于孔道的狭窄,吸附分子将被扭曲或屈曲,受到孔道壁的限制,从而产生了较强的物理吸附。物理吸附通常适用于小分子物质的吸附,吸附热较低,吸附后易于脱附。
化学吸附也称为吸附剂的“作用中心吸附”,是指通过共价键或离子键等化学键接在吸附剂表面上的分子。活性炭表面具有一些官能团,如羟基、酮基、羰基、胺基等,这些官能团可以与吸附分子发生化学反应,形成氢键、氧键、碳键等化学键,从而实现化学吸附。化学吸附适用于大分子物质的吸附,吸附热较高,吸附后难以脱附。
因此,活性炭的吸附作用既包括物理吸附,也包括化学吸附,但在实际应用中,通常是通过物理吸附来去除水中有机物等污染物,而化学吸附则主要用于去除水中的重金属离子等化学污染物。
总的来说,活性炭的吸附作用既有物理特性,也有化学属性,两者相互作用,共同完成吸附作用。对于不同的污染物,需根据其特性和活性炭的适用能力进行选择,以达到最好的净化效果。
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