常见的吸附类型及其主要特点
吸附作用力 选择性
所需活化能 吸附层
达到平衡所需时间
物理吸附 分子间引力
较差 低
单层或多层 快
化学吸附 化学键合力
较高 高
单层 慢
2、吸附速度与吸附平衡
吸附过程是一个物质传递过程，极限是吸附过 程达到平衡，即吸附剂表面、气相或液相主体 的吸附质浓度不再发生变化。吸附质首先要从 气相或液相主体扩散到吸附剂的外表面（外扩 散），吸附在外表面上（表面吸附），或者从 吸附剂的外表面向颗粒内部的微孔内扩散（内 扩散），在向微孔内扩散过程中吸附在内表面 上（表面吸附）。
吸附过程
料液与吸 附剂接触
Step1
吸附质 被吸附
Step2
料液 流出
Step3
吸附质解 吸附
Step4
吸附法的特点：操作简便、安全、设备简单，操作
过程中pH变化很小，少用或不用有机溶剂，操作条 件温和，适用于热敏性物质分离，但处理能力较低， 吸附剂的吸附性能不太稳定，不能连续操作，劳动强 度大。
二、常用的吸附剂
吸附剂应具备的特征 吸附剂分类： 评价吸附性能的参数
比表面积、孔径
常用的吸附剂
1、活性炭
活性炭种类 粉末活性炭 颗粒活性炭
颗粒大小 小 较小
表面积 大
较大
吸附力 吸附量
大
大
较小 较小
洗脱 难 难
锦纶活性炭
大
小
小
小
易
粉末活性炭
锦纶活性炭
另一种为多种水处理方式的有机结合，主要是在上一种的基础 上，进行了多重处理，而且增加了超滤膜、紫外灯、臭氧等除菌 装置，在对悬浮物、余氯、有机物、重金属、细菌、病毒等都有 很好的去除功能，对于处理水体的适应性强，是目前家用水处理 机最常见的水处理方式。
知识链接
家用水处理机的原理及使用维护知识
再一种是在粗滤和活性炭之后，用反渗透膜、纳滤膜进行的高 压分离膜分离，能有效去除有机物及无机盐，口感好，但水体中 矿物元素含量较低，出水量很小（一般情况下为8L/h）。上述所 有的水处理过程都是一个滤材消耗的过程，滤材的有效周期（寿 命）不仅与本身的材质和使用时间有关，还与原水质量、日水处 理量等因素有关，它直接关系到使用成本和水质；另外由于去除 了余氯的净水很容易被细菌所污染，因此必须装有一套高效、长 寿、可靠的消毒系统，才能保证水处理效果。
掌握吸附与离子交换基本原理、工艺过程和 操作方式；
会分析影响吸附与离子交换效果的相关因素 ，能够正确从事吸附与离子交换工艺操作， 能处理吸附与离子交换过程中相关问题。
第一节 吸附(adsorption )
吸附定义 利用吸附剂对液体或气体中某一(些)组分具 有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面。 实质是溶质从液相或气相转移到吸附剂表面的 过程。
吸附平衡
吸附等温线：当吸附剂与溶 液中的溶质达到平衡时，其吸附
量q与溶液中溶质浓度c和温度有
关。
当温度一定时，吸附量q只和 浓度有关， q = Kc
q—单位质量吸附剂所吸附
的吸附质量，kg(溶质)/kg(吸 附剂)；
K—吸附平衡常数，m3（溶
液）/kg（吸附剂）；
c—平衡时气体或液体中吸
附质浓度，kg（溶质）/ m3（气
吸附速度
吸附质从气相或液相主体吸附到吸附剂上 的速度取决于扩散与表面吸附速度。
外扩散速度主要取决于流体的湍动程度、 流体粘度及吸附质的浓度，湍动程度与吸附质 浓度越大，流体粘度越小，外扩散速度越，微孔越大，曲折程度越 小，微孔越短，内扩散速度越大；表面吸附速 度主要取决于吸附面积的大小、吸附力的大小 及反应速度的大小，吸附面积越大，吸附力越 大，反应速度越大，表面吸附速度越大。
一、吸附的基本原理 1、分类
物理吸附 吸附剂和吸附质之间的作用力是分子间引力（范德华力）。
化学吸附
利用吸附剂与吸附质之间的电子转移，发生化学反应而产生的，属于库仑力 范围。它与通常的化学反应不同，吸附剂表面的反应原子保留了它或它们原 来的格子不变。
交换吸附
吸附表面如为极性分子或离子所组成，则它会吸引溶液中带相反电荷的离子而 形成双电层，这种吸附称为极性吸附。同时在吸附剂与溶液间发生离子交换， 即吸附剂吸附离子后，同时要向溶液中放出相应摩尔数的离子。
吸附法应用：一般常用于除臭、脱色、吸湿、防潮
、去热源以及从稀溶液中分离精制某些产品：如酶、 蛋白质、核苷酸、抗生素、氨基酸等。
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家用水处理机的原理及使用维护知识
家用水处理机又称净水器，可直接装在家用出水口，是一种高 效方便的饮用水深度净化装置。
一种为单一的过滤型，主要采用活性炭、PP（聚丙烯）过滤 棉、矿物质滤材中的一种或两种组合进行水处理，仅能除去部分 悬浮物、余氯和有机物，但效果不彻底，容量有限，可能产生二 次污染，只能用作饮用水的初级处理。
（1）变温解吸分离 吸附剂在常温或低温下吸附物 质后，可通过提高温度使被吸附的物质从吸附剂上解 吸下来，吸附剂本身被再生，然后降温（用低温气体 吹扫吸附剂层）进行新一轮的吸附操作。
（2）变压解吸分离 在较高的压力下完成吸附操 作，在较低压力下进行解吸。
（3）洗脱分离 对于热敏性吸附质，常采用混合溶 剂对吸附剂进行洗涤，使吸附质从吸附剂上解吸下来 ，称为洗脱。
体或液体）。
兰格缪尔单分子吸附理论
吸附剂上有多个活性位点； 每个活性具有相同的能量； 并只能吸附一个分子的溶质； 吸附的分子间无相互作用；
3、影响吸附的主要因素
吸附剂的性质 吸附质的性质 温度 溶液pH值 盐浓度 吸附物质的浓度与吸附剂量 溶剂
4、吸附质的解析
吸附剂吸附了吸附质后，其吸附能力下降，当吸 附达到饱和后，吸附剂就失去了吸附能力。为了使吸 附剂恢复吸附能力，同时也为了更好地回收吸附质， 需进行解吸操作。解析方式如下：
第五章吸附及离子交换技术
第一节 吸附 第二节 离子交换基本原理 第三节 离子交换树脂 第四节 离子交换技术实施 第五节 离子交换技术的工业应用 第六节 离子交换技术的发展
学习目标
了解吸附剂的性能特点，了解离子交换树脂 的分类、结构特点及离子交换技术的发展；
熟悉常用吸附技术及离子交换树脂命名、理 化性质、功能特性、选择方法、基本计算及 典型生产工艺；