几乎所有固体、液体都有吸附作用。我们知道,物质都是由分子构成的。在固体、液体的内部,分子之间的相互作用力是平衡的。而处在表面上的分子,所受的力却失去了平衡。处在这种状态的分子为了维持平衡——这是物质最稳定的状态,就要吸引其他分子,这种分子间相互的吸引就是物理吸附作用。
一般固体表面吸附作用较弱,然而,发生在活性炭微孔中的物理吸附作用,情况就大不一样了。由于微孔的孔径大小与被吸附物质的分子大小相近,这样,处在表面的活性炭分子,对一个被吸附的分子,就可以从不同的角度同时进行吸附,显然,这种吸附是很牢固的。而活性炭的比表面这么大,就使它有可能截获住许多这种分子。活性炭被称为万能吸附剂,至今还没有哪一种吸附材料能超过它。
活性炭的物理吸附作用,最主要是在微孔中进行的。被吸附物质的分子大小,一般与孔径相当。但是,对于一些沸点低、分子小而又活泼的物质,采用物理吸附就难以奏效了。那么,是否活性炭就不再是万能吸附剂了?不是这样的,我们可以把活性炭经化学药品浸渍,化学药品就附着在了活性炭的孔隙表面。当这些小分子通过活性炭时,就被预先埋伏在大、中孔里的化学药剂所俘获,并立即起化学反应。例如,氢氰酸是一种剧毒物质,当它通过浸渍有铜的氧化物的活性炭时,便发生化学变化,生成有毒固态物质,并沉积在活性炭的孔壁上。我们把活性炭的这个本领叫做化学吸着作用。化学吸着作用主要是在活性炭的大孔和中孔内进行。当然,在狭窄的微孔中,一定会有些孔道被浸渍物所占据,从而消弱了活性炭的物理吸附能力,但是人们还是可以通过调整孔隙度、改变浸渍条件等方法,得到一个令人满意的折衷方案。