吸附法是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。吸附法主要用以去除水中的微量污染物,应用范围包括脱色,除臭味,去除重金属、各种溶解性有机物、放射性元素等。
溶质从水中移向固体颗粒表面,发生吸附,这一过程是水、溶质和固体颗粒三者相互作用的结果。引起吸附的主要原因有:溶质对水的疏水特性;溶质对固体颗粒的高度亲和力。溶质的溶解程度是确定第一种原因的重要因素,溶质的溶解度越大,则向表面运动的可能性越小;相反,溶质的憎水性越大,向吸附界面移动的可能性越大。吸附作用的第二种原因主要是溶质与吸附剂之间的范德华引力或化学键或静电引力所引起,与此相对应,可将吸附分为三种基本类型。
①物理吸附 指吸附质与吸附剂之间由于分子间力(范德华力)而产生的吸附。其特点是没有选择性,吸附质并不固定在吸附剂表面的特定位置上,而多少能在界面范围内自由移动,因而其吸附的牢固程度不如化学吸附。物理吸附主要发生在低温状态下,过程放热较小,一般在41.9kJ/mol以内,可以形成单分子或多分子吸附层。
②化学吸附 是由于化学键力的化学作用引起的吸附。化学吸附一般在较高温度下进行,吸附热较大,相当于化学反应热,一般为83.7~418.7kJ/mol。一种吸附剂只能对某种或几种吸附质发生化学吸附,因此化学吸附具有选择性。由于化学吸附是靠吸附剂和吸附质之间的化学键力进行的,所以吸附只能形成单分子吸附层。
③交换吸附 指吸附质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上,并置换出原先固定在这些带电点上的其他离子。通常离子交换属此范围。
在实际的吸附过程中,上述几类吸附往往同时存在,难于明确区分。