空气过滤器中的吸附是一种固体表面现象。固体表面的分子与固体内的分子所处的位置不同,其表面上的分韵,处于力不平衡态,因此固体表面力是不饱和的,对表面附近的气体(或液体)分子有吸力,即吸附作用。气体在固体表面上的吸附,可分为物理吸附和化学吸附。两者是完全不同的。
物理吸附,物理吸附因分子问的范德华力引起,它可以是单层吸附,亦可是多层吸附。物理吸附的特征是:①吸附质与吸附剂间不发生化学反应;②对吸附的气体没有选择性,可吸附一切气体;③吸附过程极快,参与吸附的各相间常常瞬间达到平衡;④时过程为低放热反应过程,放热量与相应气体的液化热相近,因此物理吸附可看成是气体组分在固体表面上的凝聚;
用活性炭吸附沸点高于0℃的有机物,如大部分醛类、酮类、醇类、醚类、酯类、有机酸、烷基苯类釉代烃i即属物理吸附法。随着有机物分子尺寸和质量的增加,活性炭对它们的吸附能力增强。
化学吸附,化学吸附因吸附剂与吸附质之间的化学键力而引起,是单层吸附,吸附需要一定的活化能。化学吸附的吸附力比物理吸附强,主要特征是:
吸附有很强的选择性,且吸附是不可逆的;②吸附速率较慢,达到吸附平衡需相当长时间;③升高温度可提高吸附速率。沸点低于0℃的气体,如甲醛、乙烯等,吸附到
活性炭过滤器上较易逃逸,这时就要用化处理过的活性炭或者活性氧化铝之类来进行吸附处理。例如,用溴浸渍炭去除乙烯和丙烯,用硫化钠浸渍炭去除甲醛,用高锰酸钾浸渍的活性氧化铝去除乙烯等,皆属于化学吸附。
应当指出,同一污染物可能在较低温度下发生物理吸附,而在较高温度下发生化学吸附,即物理吸附发生在化学吸附之前,当吸附剂逐渐具备足够高的活化能附。亦可能两种吸附同时发生。