活性炭物理吸附中吸附剂的非均匀性

附剂表面的非均匀性是普遍的存在，其原因是很多吸附剂具有复杂的结晶和几何结构。以及其化学组成，这是吸附剂的非均匀性的主要来源，有人曾做这样一个试验，即随机从一袋活性炭中取出一个活性炭样品，然后对这个样品中每一粒活性炭做吸附等温线，结果发现每一个等温线都不相同，这就充分证明吸附剂表面是非均匀的。然而，即使在理想晶体中，其主表面、边棱及顶角处的吸附性能也是不相同的，与此相似，具有复杂的化学组成的吸附剂，其表面含有许多暴露在外的原子和官能团，会与吸附质分子相互作用。表面上强键合杂质的存在，会影响吸附剂的吸附性能，分子尺度的表面缺陷，如移位、空位、缺陷、断裂及化学污染也可能是

非均匀性的主要来源。

总之，表面非均匀性归纳起来，就是杰罗尼克曾经说的几点：

（1）晶体平面、晶体边缘和顶角及暴露于表面可用于吸附的不同类型的各种原子和官能团；

（2）表面晶体结构的不规则性；

（3）与表面强力键合的杂质。

在吸附过程中，对中孔、大孔和无孔的光滑平面的吸附剂，非均匀性对吸附起着非常重要的作用，而对微孔吸附剂，其非均匀性主要来源于复杂的孔结构。它含有不同大小的孔径和形状的微孔，由于微孔中的相对孔壁力场加合的结果，微孔愈小，吸附势愈大，这是微孔吸附剂的非均匀性的来源。

我们在日常使用的所有的吸附剂，均为非均匀性的。均匀性的吸附剂，即理想的吸附剂，实际上是不存在的。叶绕道娃和杜比宁曾经指出，对具有非常微小孔的活性炭，其表面能量的不均匀性，表现得异常显著。由于这些微小孔相对孔壁的吸附力场加合，吸附势的最大值是与这些最微小孔相符合的。活性炭、分子筛及硅胶等，它们均为多孔吸附剂，它们的孔隙大小都有一个分布范围，有单峰分布、双峰分布或为多峰分布，即使孔隙大小和形状都一样，只能是均一的孔，而能量仍然为非均匀性的。

吸附剂的“绝对”非均匀性由表面非均匀性和微孔结构非均匀性组成。如果吸附剂表面上的各点吸附性的质均不相同，即认为这种吸附剂为“绝对”非均匀的。在“绝对”非均匀吸附剂上吸附时，吸附质分子的能量状态相应于吸附势最小的位置。由吸附实验所得到的数据，只能是“相对”非均匀性的信息。吸附质可看作固体绝对非均匀性的探针，给出那些吸附过程中能被吸附质分子“探测”的吸附中心的信息。虽然绝对非均匀性与相对非均匀性之间有一定联系，但很难在它们之间找到定量关系。