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活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和大比表面积的材料，能够有效地吸附气体和液体中的杂质活性炭的吸附原理主要基于其独特的物理和化学特性。以下是活性炭吸附的基本原理：1. 过滤原理。活性炭过滤器通过截留水中的悬浮状态污染物，这些污染物会被充塞在活性炭之间的空隙中。活性炭的粒度越大，可容纳的悬浮物的空间越大，从而增强了过滤能力和纳污能力。吸附原理根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附（又称活性吸附）：物理吸附：当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力（或静电引力）时，称为物理吸附。化学吸附：当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时，被称为化学吸附。
活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的，活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看中国 标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。
活性炭的吸附能力的另一个表现就是脱色能力，活性炭是具有能将有色液体变成浅色或无色的神奇能力，这其实就是因为活性炭吸附了有色液体里的色素分子的原因造成的。正因为活性炭的这种特性，被广泛应用于制糖工业领域中红糖变白糖的生产过程中。取两只透明杯子，在一只杯子里放入纯净水，然后滴入一滴红墨水（这里可以用任何一种便于观察但不改变水的性质的色素都可以，例如蓝墨水、红古同城打印机彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水），搅拌均匀后将一半有色水倒入另一个杯子中留作对比样。将活性炭放入有色水中，数量应达到水的一半或更多，这样效果会比较明显，静置10―20分钟后与对比水样进行对照，在同等条件下，脱色效果越强说明活性炭吸附性越好。
由于活性炭对有机物的吸附能力大，在废水深度处理中得到广泛的应用，具有以下优点：①处理程度高，城市污水用活性炭进行深度处理后,BOD可降低99％,TOC可降到1～3mg/L。②应用范围广，对废水中绝大多数有机物都有效，包括微生物难于降解的有机物。③适应性强，对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能，可得到稳定的处理效果。④粒状炭可进行再生重复使用，被吸附的有机物在再生过程中被烧掉，不产生污泥。⑤可回收有用物质，例如用活性炭处理含酚废水，用碱再生吸附饱和的活性炭，可以回收酚钠盐。⑥设备紧凑、红古同城管理方便。工业废水处理中的应用：很多工业废水很难或不能采用生化处理，采用其他方法时，有的不能达到排放标准，或运行费用较高，或操作较麻烦等，例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等。工程实践表明，活性炭对这些物质有很强的吸附能力。
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