煤質(zhì)活性炭的吸附是發(fā)生在兩相存在的情況下，當有兩相存在時，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微弱的相互作用力。表面上負電性不同的原子化學(xué)結(jié)合在一起時，由于負電性的差異導(dǎo)致對電子吸引強弱的不同產(chǎn)生電子的偏移，電子向負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。這些官能團中的氫原子易于吸附分子中負電性大的氧、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的氫原子形成氫鍵。
    靜電引力是很強的相互作用。目前對于產(chǎn)生電位的機理還不是太清楚，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，是非常強有力的吸附作用。
    煤質(zhì)活性炭通過氧化、還原等手段進行處理，改變其表面官能團的性質(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。化學(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，所以可以進行一般評價；而化學(xué)吸附則是源于特性作用，難以進行一般評價，需要進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://www.meiyingte.com