根據活性炭與吸附質之間相互作用力的不同，吸附可以分為物理吸附和化學吸附。
從機理上講，物理吸附是由范德華力即分子間作用力所引起的吸附，活性炭吸附劑與氣體或者液體吸附質普遍存在著分子間引力，這種吸附的速度較快。物理吸附不發生化學反應，是由分子引作用力產生，當吸附質的分壓升高時，可以產生多分子層吸附，所以加壓吸附將會增加吸附容量，而真空則有利于吸附氣體的脫附。
化學吸附是伴隨著電荷移動相互作用或者生成化學鍵力的吸附。化學吸附的作用力大大超過物理吸附的范德華力。在物理吸附中，吸附質與吸附媒體表面層不發生電子軌道的重疊；相反地，電子軌道的重疊對于化學吸附起著至關重要的作用。也就是說，在物理吸附中，基本上是通過吸附質與吸附媒介表面原子間的微弱相互作用而發生的；而化學吸附則源自吸附質的分子軌道與吸附媒介表面的電子軌道的特異的相互作用。所以，物理吸附中往往發生多分子層吸附；化學吸附則是單分子層。而且，化學吸附伴隨著分子結合狀態的變化，吸附導致振動、電子狀態發生顯著的變化。通過傅里葉變換紅外光譜可以觀察到吸附質在吸附前后發生了明顯的變化，而物理吸附則沒有這種變化。
物理吸附與化學吸附的區別如表1-9所示。
表1-9物理吸附和化學吸附的區別
| 項目 | 物理吸附 | 化學吸附 |
| 吸附質 | 無選擇性 | 有選擇性 |
| 生成特異的化學鍵 | 無 | 有 |
| 固體表面的物化性質 | 可以忽略 | 顯著 |
| 溫度 | 低溫下吸附量大 | 在比較高的溫度下進行 |
| 吸附熱 | 小，相當于冷凝熱 | 大，相當于反應熱 |
| 吸附量 | 單分子層吸附量以上 | 單分子層吸附量以下 |
| 吸附速度 | 快 | 慢 |
| 可逆性 | 有可逆性 | 有不可逆的場合 |
對于吸附現象的評價，物理吸附不是由于吸附質與吸附媒介表面體系相應的特異性作用而引起的，所以可以進行一般評價；而化學吸附則是源于特性作用，難以進行一般評價，需要進行與各個吸附體系相應的評價。
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