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活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和大比表面积的材料，能够有效地吸附气体和液体中的杂质活性炭的吸附原理主要基于其独特的物理和化学特性。以下是活性炭吸附的基本原理：1. 过滤原理。活性炭过滤器通过截留水中的悬浮状态污染物，这些污染物会被充塞在活性炭之间的空隙中。活性炭的粒度越大，可容纳的悬浮物的空间越大，从而增强了过滤能力和纳污能力。吸附原理根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附（又称活性吸附）：物理吸附：当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力（或静电引力）时，称为物理吸附。化学吸附：当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时，被称为化学吸附。
活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应，表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在，对多种反应具有催化剂的活性，例如使 和一氧化碳生成 。由于活性炭和载持物之间会形成络合物，这种络合物催化剂使催化活性大增，例如载持钯盐的活性炭，即使没有铜盐的催化剂存在，烯烃的氧化反应也能催化进行，而且速度快、华尔网附近选择性高。由于活性炭具有发达的细孔结构、华尔网当地巨大的内表面积和很好的耐热性、华尔网本地耐酸性、华尔网本地耐碱性，可作为催化剂的载体。例如，有机化学中加氢、华尔网附近脱氢环化、华尔网当地异构化等的反应中，活性炭是铂、华尔网本地钯催化剂的优良载体。
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活性炭的吸附能力的另一个表现就是脱色能力，活性炭是具有能将有色液体变成浅色或无色的神奇能力，这其实就是因为活性炭吸附了有色液体里的色素分子的原因造成的。正因为活性炭的这种特性，被广泛应用于制糖工业领域中红糖变白糖的生产过程中。取两只透明杯子，在一只杯子里放入纯净水，然后滴入一滴红墨水（这里可以用任何一种便于观察但不改变水的性质的色素都可以，例如蓝墨水、华尔网同城打印机彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水），搅拌均匀后将一半有色水倒入另一个杯子中留作对比样。将活性炭放入有色水中，数量应达到水的一半或更多，这样效果会比较明显，静置10―20分钟后与对比水样进行对照，在同等条件下，脱色效果越强说明活性炭吸附性越好。
