(1)概述

吸附作用在环境中是一个十分普遍的现象。对水体而言，吸附作用对水中物质的迁移、反应、降解、积累以及生物对物质的有效利用等均极为重要。例如，一些元素进入海洋的数量本来是很大的，但研究表明极大部分并没有留在海水中，而是转移到海底沉积物中。这个现象实质上主要就是吸附作用的结果，主要是因为天然水体中含有大量的胶体状颗粒物质，它们的比表面积很大，而且表面常带有电荷，具有很强的表面活性，对金属离子和其他物质会产生良好的吸附作用。Krauskopf曾仿照天然过程采用类似海水中的胶体悬浮
体水合氧化铁、水合氧化锰等和一些有机物质作为吸附剂进行了实验，实验结果证实海水中元素含量很低的原因主要是吸附作用所致。

①不同的吸附剂对不同的金属有不同的吸附力；②Zn、Cu、Pb等金属的吸附作用很强烈，而Ag、Cr等则相对较弱；③增加吸附剂或改变金属离子的浓度可以改变吸附率（括号中数字）；④总体看，水合氧化锰是最好的吸附剂。

（2）吸附等温式

吸附是指一容夜中的溶质在界面层浓度升高的现象。水体中颗粒物对溶质的吸附是一个动态平衡过程．定固定的温度条件下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面上的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度（c）之间的关系，可用吸附等温线来表达。水体中常见的吸附等温线有三类：Henry型Freundlich型、Langmuir型，简称为H型、F型、L型。

H型等温线为直线型，其等温式为：

G=kc

式中k——分配系数。

该等温式表明溶质在吸附剂与溶液之间按固定比值分配。

H型等温式为：

G＝kc^1/n

式中k、n——特性常数。

若两侧取对数，则有：1gG=1gk+1/nlgc。

以IgG对1gc作图可得一直线。lgk为截距，因此，r值是c=1的吸附量，它可以大致表示吸附能力的强弱。1/n为斜率，它表示吸附量随浓度增长的强度哀鉴里线不能给出饱和吸附量。

使用该公式时应注意该公式只适用于浓度不大不小的溶液。通常0＜n≤1，在0.1~0.6之间，一般表示吸附容易进行；n＞2时，吸附很难进行；对于亲脂性化合物,n接近于
1，这意味着吸附量与溶液浓度成正比。从表面上看,r的物理意义是cn=1时的吸附量，而实际上这时公式可能已不适用了。一般吸附剂和吸附质改变时，n改变不大，而r值变化很大。

L型吸附等温式是基于单分子层吸附理论而导出的，是一个比较完整的理论公式。它假定吸附剂的表面一旦被吸附质占据之后就不能再吸附。当吸附达到饱和时，吸附和解吸之间达成平衡。其等温式为：

G=G°c/（A＋c）

式中G°一—单位表面上达到饱和时的最大吸附量；

A一一常数。

G对c作图得到一条双曲线，其渐近线为G=G°，即当c→∞时，G→G°。在等温式中A为吸附量达到G°/2时溶液的平衡浓度。

将上式转化为：

1/G=1/G°十（A/G°)(1/c)

以1/G对1/c作图，同样得到一直线。

等温线在一定程度上反映了吸附剂与吸附物的特性，其形式在许多情况下与实验所用溶质浓度区段有关。当溶质浓度甚低时，可能在初始区段中呈现H型，当浓度较高时，曲线
可能表现为F型，但统一起来仍属于L型的不同区段。

(3）影响吸附的因素

吸附现象非常复杂。一般分非选择性吸附和选择性吸附两类。非选择性吸附靠的是分子间的范德华引力，所以叫物理吸附。任何固体皆可吸附任何气体，只是吸附量大小不同而已。这种吸附可以是单分子层的，也可以是多分子层的，吸附过程不需要活化能，吸附速率快，脱附也容易。选择性吸附则不同，吸附剂只对某些特定的吸附质发生吸附作用，而且吸附热很大，和化学反应相似，有化学键力的作用，可以看成是表面上的化学反应。吸附过程需要一定的活化能，吸附速率慢，脱附也不容易，所以叫化学吸附。在自然环境中，物理吸附和化学吸附常常相伴发生，因此实际的吸附问题都是比较复杂的。

影响吸附作用的因素有以下几种，首先是溶液pH对吸附作用的影响。在一般情况下，颗粒物对重金属的吸附量随pH升高而增大。当溶液的pH超过某元素的临界pH时，则该
元素在溶液中的水解、沉淀起主要作用。吸附量（G）与pH、平衡浓度（c）之间的关系可用下式表示：

G=Ac×10^BpH

式中A,B——常数。

其次是颗粒物的粒度和浓度对重金属吸附量的影响。颗粒物对重金属的吸附量随粒度增大而减少，并且，当溶质浓度范围固定时，吸附量随颗粒物浓度增大而减少。此外，温度变化、几种离子共存时的竞争作用均对吸附产生影响。