固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，当某些物质碰撞固体表面时，受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面上，这就是吸附。吸附是分离和纯化气体与液体混合物的重要单元操作之一，在化工、炼油、轻工、食品及环保等领域应用广泛。
吸附现象与吸附剂：
吸附现象：
当气体或液体与某些固体接触时，在固体的表面上，气体或液体分子会程度不同地变浓变稠，这种固体表面对流体分子的吸着现象称为吸附，其中的固体物质称为吸附剂，而被吸附的物质称为吸附质。
为什么固体具有把气体或液体分子吸附到自己表面上来的能力呢？这是因为固体表面上的质点亦和液体的表面一样，处于力场不平衡状态，表面上具有过剩的能量即表面能。这种不平衡的力场由于吸附质的吸附而得到一定程度的补偿，从而降低了表面能（表面自由焙），因此固体表面可以自动地吸附那些能够降低其表面自由炝的物质。吸附过程所放出的热量，称为该物质在此固体表面上的吸附热。
在水处理中，吸附法主要用于脱除水中的微量污染物，应用范围包括脱色、除臭味，脱除重金属、各种可溶性有机物、放射性元素等。在处理流程中，吸附法可作为离子交换、膜分离等方法的预处理，以去除有机物、胶体物及余氯等；也可作为二级处理后的深度处理手段，以保证回用水的质量。
利用吸附法进行水处理，具有适用范围广、处理效果好、可回收有用物料、吸附剂可重复使用等优点，但对进水的预处理要求较高，运转费用较高，系统庞大，操作较麻烦。
吸附的分类：
溶质从水中移向固体颗粒表面，发生吸附，是水、溶质和固体颗粒三者相互作用的结果。引起吸附的主要原因在于溶质对水的疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲和力。溶质的溶解程度确定第一种原因的重要因素。溶质的溶解度越大，则向表面运动的可能性越小。相反，溶质的憎水性越大，向吸附界面移动的可能性越大。吸附作用的第二种原因主要是由溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华力或化学键力所引起。与此相对应，可将吸附分为三种基本类型。
(1）交换吸附
指溶质（液体）的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上，并置换出原先固定在这些带电点上的其他离子。通常离子交换属于此范围。影响交换吸附的重要因素是离子电荷数和水合半径的大小。
是指溶质（气体或液体分子）与吸附剂之间由于分子间力（也称"范德华力"）而产生的吸附，它是一种可逆过程。当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部的分子间力时，气体或液体分子则吸着在固体表面上。物理吸附的特点是没有选择性，吸附质并不固定在吸附剂表面的特定位置上，而多少能在界面范围内自由移动，因而其吸附的牢固程度不如化学吸附。
(2）物理吸附
从分子运动论的观点来看，这些吸附于固体表面上的分子由于分子运动，也会从固体表面上脱离而逸人气体或液体中去，其本身并不发生任何化学变化。当温度升高时，气体（或液体）分子的动能增加，分子将不易滞留在固体表面上，而越来越多地逸入气体（或液体）中去，这就是所谓的脱附。这种吸附﹣脱附的可逆现象在物理吸附中均存在。工业上利用这种现象，通过改变操作条件，使吸附质脱附，达到吸附剂再生并回收吸附物质或分离的目的。
物理吸附主要发生在低温状态下，过程的放热量较少，约42kJ/ mol 或更少，可以是单分子层或多分子层吸附。影响物理吸附的主要因素是吸附剂的比表面积和细孔分布。
(3）化学吸附
是指溶质与吸附剂发生化学反应，形成牢固的吸附化学键和表面络合物，吸附质分子不能在表面自由移动，因此化学吸附结合牢固，再生较困难，必须在高温下才能脱附，脱附下来的可能还是原吸附质，也可能是新的物质，化学吸附往往是不可逆的，例如：镍催化剂的吸附氢，被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能逸出，且所释出的气体往往已经发生了化学变化，不再具有原来的性质。
化学吸附的作用力是吸附质与吸附剂分子间的化学结合力。这种化学键结合力比物理吸附的分子间力要大得多，其热效应亦远大于物理吸附热，与化学反应的热效应相近，为84~420kJ/ mol 。
化学吸附的选择较强，即一种吸附剂只对某种或几种物质有吸附作用，一般为单分子层吸附。通常需要一定的活化能，在低温时，吸附速率很小。这种吸附与吸附剂的表面化学性质和吸附质的化学性质有密切的关系。
毒性很强的污染物更安全。物理吸附后再生容易，且能回收吸附质；而化学吸附往往是不可逆的。利用化学吸附处理
物理吸附和化学吸附虽然在本质上有区别，但在实际的吸附过程中往往同时存在，有时难以明确区分。例如，某些物质分子在物理吸附后，其化学键被拉长，甚至拉长到改变这个分子的化学性质。物理吸附和化学吸附在一定条件下也可以互相转化。同一种物质，可能在较低温度下进行物理吸附，而在较高温度下经历的往往是化学吸附，也可能同时发生两种吸附，如氧气为木炭所吸附的情况。
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