Aktiivsüsi on väga poorse struktuuri ja suure eripinnaga materjal, millel on suurepärane adsorptsioonivõime ja keemiline reaktsioonivõime. Enne aktiivsöe toimimise mõistmist on kõigepealt vaja mõista adsorptsiooni ja pinnaomaduste mõisteid.
Adsorptsioon on protsess, mille käigus gaas, vedelik või lahustunud aine adsorbeeritakse keskkonnast (nt veest, õhust) tahkele pinnale. Aktiivsöe poorne struktuur annab sellele suurema pinna, pakkudes tohutut kontaktpinda ainete adsorbeerimiseks.
Aktiivsöe tööpõhimõte võib taanduda järgmistele aspektidele:
1. Füüsiline adsorptsioon: aktiivsüsi adsorbeerib molekulid oma pinnal füüsikalise adsorptsiooni kaudu. Selle põhjuseks on äärmiselt suur eripind ning aktiivsöe mikropooride ja mesopoorsete struktuuride suur hulk. Kui gaasimolekulid või lahustunud ained puutuvad kokku aktiivsöe pinda, adsorbeeritakse need aktiivsöe pooridesse adsorbendi pinnal oleva tõmbejõu ja jõu tõttu.
2. Keemiline adsorptsioon: lisaks füüsilisele adsorptsioonile suudab aktiivsüsi molekule kinni püüda ka keemilise adsorptsiooni teel. See on tingitud asjaolust, et mõned aktiivsöe pinnal olevad keemilised funktsionaalrühmad (nagu hüdroksüül-, karboksüülrühm jne) võivad keemiliselt reageerida teatud tüüpi molekulidega. See keemiline adsorptsioon võib suurendada aktiivsöe adsorptsioonivõimet teatud orgaaniliste ainete puhul.
3. Pinna omadused: aktiivsöe pinnal on teatud laenguomadused. Need pinnalaengud võivad elektrostaatiliselt interakteeruda lahuses olevate ioonide või laetud molekulidega. Sõltuvalt aktiivsöe pinna keemilistest omadustest ja füüsikalisest struktuurist saab spetsiifiliste elektriliste omadustega aineid valikuliselt adsorbeerida või välistada.
Erinevat tüüpi aktiivsütt saab kohandada erinevat tüüpi saasteainete jaoks. Näiteks mõned aktiivsöed adsorbeerivad paremini lenduvaid orgaanilisi ühendeid (LOÜ) või lõhnaaineid, samas kui teistel on suurem selektiivne adsorptsioonivõime sellistele ainetele nagu raskmetalliioonid või pestitsiidide jäägid.
Aktiivsöe toimivus on tihedalt seotud selle füüsikaliste ja keemiliste omaduste ning kasutustingimustega. Aktiivsöe adsorptsioonivõimet mõjutavad tegurid hõlmavad pooride suuruse jaotust, eripinda, pooride mahtu jne. Lisaks mõjutavad aktiivsöe adsorptsioonivõimet ja efektiivsust ka sellised tegurid nagu temperatuur, niiskus, lahustunud aine kontsentratsioon ja kokkupuuteaeg. .
Kokkuvõttes võib aktiivsüsi oma poorse struktuuri ja tohutu eripinna kaudu füüsikalise adsorptsiooni ja keemilise adsorptsiooni mehhanismide kaudu adsorbeerida oma pinnale gaase, vedelikke või lahustunud aineid. Protsess toetub ainete vastastikustele jõududele ja aktiivsöe pindade omadustele. Aktiivsöe tööpõhimõte seisneb selles, et selle ainulaadne struktuur ja omadused muudavad selle tõhusaks adsorbendiks, mida kasutatakse laialdaselt veepuhastuses, õhupuhastuses ja muudes keskkonnarakendustes.
