L'adsorption désigne également le phénomène par lequel une substance (principalement des solides) absorbe des molécules ou des ions du milieu environnant (liquide ou gaz) à sa surface. L'adsorption sur charbon actif est le processus d'élimination d'un liquide ou d'un gaz par l'adhésion de contaminants ou d'impuretés à la surface des particules de charbon actif. Le charbon actif est connu pour sa grande capacité d'adsorption en raison de sa structure poreuse et de sa grande surface.
L'adsorption du charbon actif se produit de deux manières principales.
Adsorption physique
Ce type d'adsorption se produit lorsque la force d'attraction entre les molécules d'adsorbant (le contaminant à éliminer) et la surface du charbon actif est plus forte que la force des molécules d'adsorbant elles-mêmes. L'adsorption physique est généralement un processus réversible dans lequel la substance ne change pas ses propriétés d'origine pendant le processus d'adsorption, de sorte que l'énergie d'adsorption est faible et que le matériau adsorbé peut facilement être détaché à nouveau, par exemple en adsorbant un gaz sur du charbon actif, le gaz adsorbé peut être expulsé de la surface du charbon actif en augmentant la température.
Adsorption chimique
Dans ce cas, une réaction ou une liaison chimique se forme entre les molécules de l'adsorbat et la surface du charbon actif ou ses groupes fonctionnels. Ce type d'adsorption est généralement plus spécifique et irréversible que l'adsorption physique et implique souvent des forces plus fortes telles que la liaison covalente, la liaison hydrogène ou les interactions électrostatiques.
La physisorption et la chimisorption ne sont pas des phénomènes isolés et vont souvent de pair. Dans les technologies de traitement des eaux usées, la plupart des adsorptions sont souvent le résultat d'une combinaison de plusieurs adsorptions.
Les facteurs qui peuvent influencer le processus d'adsorption comprennent les propriétés du charbon actif (par exemple, la distribution de la taille des pores, la surface), les propriétés des molécules d'adsorbat (par exemple, la taille, la forme, la concentration) et les conditions du processus (par exemple, la température, le pH et la présence d'autres composés).
L'adsorption sur charbon actif a une large gamme d'applications car elle est efficace pour éliminer une variété de contaminants tels que les composés organiques, le chlore, les métaux lourds et les odeurs.