(۱- ۲۰

برای مدل جذب، معادله‌ی‌ایزوترمی‌که دارای ضریب خطای رگراسیون بالای ۹۷-۹۸% باشد مورد قبول خواهد بود. برای گازها، گرمای جذب چند کیلوکالری بر مول است ولی‌این مورد در مورد مایعات، کمی‌کمتر است. مکانیسم‌های جذب به صورت زیر می‌باشند:

انتقال جرم مولکولی ماده‌ی حل‌شونده از توده محلول به سطح ذرات جاذب (در چند دقیقه)
نفوذ از مسیر لایه میانی بالک و جاذب(لایه جذب)
نفوذ از درون ساختار داخلی ذرات جاذب به جایگاه‌های جذب (در طی چندین ساعت)
وقتی از انرژی جذب سخن به میان می‌آید، می‌توان دو نوع انرژی پیوندی را برای جذب بررسی کرد:
پیوندهای شیمیایی الکترواستاتیکی با بیش از ۱۰ کیلوکالری بر مول
نیروهای واندروالسی و پیوند هیدروژنی با ۱۰-۲ کیلوکالری بر مول
تصـفیـه آب
یکی از اولویت‌های زندگی بشر کنونی، دسترسی به آب سالم می‌باشد. سالانه میلیون‌ها دلار هزینه‌ی تولید آب سالم و عاری از میکروب برای مصارف آشامیدن می‌شود. آب‌های زیر زمینی در آمریکا به اندازه ای آلوده‌شده‌اند که دانشمندان می‌گویند هر لیوان آب شهری که فرد می‌نوشد، داروخانه ای است، به‌این صورت که هر لیوان حاوی مقادیری از داروهای ضد افسردگی و ضدبارداری در حد ده‌ها ppm است.
کیفیـت آب‌های مـورد نیاز بـرای مصارف خـاص به ندرت با آب‌های طبیعی مطابقت می‌کند. آب آشامیدنی آبی است زلال، خنک، بی‌رنگ، بی بو و بدون مزه خاص و عاری از عوامل بیماری زا و سمّی. چنین آبی در طبیعت کم می‌باشد و اگر چشمه‌هایی وجود داشته باشد که آب آنها پاک و خالص باشد برای شرب مردم کفایت نمی کند و علاوه بر آن، بشر هم به طور مستقیم و غیرمستقیم باعث آلودگی آب‌های طبیعی می‌شود. آب مصرفی هر صنعت نیز باید دارای مشخصات خاص باشد تا به دستگاه‌ها زیان وارد نشده و محصولات تولیدی کیفیت مرغوبی داشته باشند. آب‌های سطـحی تصفیـه بیشـتری از آب‌های زیـرزمیـنی لازم دارنــد. آب‌های زیرزمیـنی هـم باید ضدعفونی شوند و در برخی موارد تصفیه بیشتری نظیر کاهش سختی و یا خروج برخی املاح نیز برای آن‌ها ضرورت دارد [۲۵].
آبهای سطحی یا زیرزمینی اغلب حاوی ناخالصی‌هایی بوده ‌یا مشخصات نامطلوب دارند. فرایندهای اصلی تصفیه آب، مانند انعقاد، تجمع ذرات، ته نشینی، صاف کردن و گندزدایی در تصفیه خانه انجام می گیرد. روشهایی، به نام تصفیه مقدماتی، برای کاهش ناخالصی‌ها و یا تغییر مشخصات نامطلوب آب قبل از رسیدن به تصفیه خانه وجود دارد که بدین وسیله از فشار بر مراحل اصلی تصفیه آب کاسته می شود. تصفیه مقدماتی، فرایندهای فیزیکی، شیمیایی یا مکانیکی هستند که قبل از مراحل اصلی تصفیه آب صورت می گیرد و شامل آشغالگیری، تصفیه شیمیایی مقدماتی، ته نشینی مقدماتی و استفاده از صافی‌های مشبک با سوراخ ریز است [۴].
جذب سطحی
به طور کلی حرکت یک جزء از یک فاز به سمت فصل مشترک‌این فاز با فاز دوم و تجمع‌این جزء بر روی سطح فصل مشترک، فرایند جذب سطحی نامیده می‌شود [۲۶] . به عبارت دیگر لازمه انجام‌این فرایند تماس دو فاز با یکدیگر است. فاز اول که جزئی از آن جدا شده و به سمت فاز دوم حرکت می‌کند، سیال (مایع یا گاز) و فاز دوم که جزء یا اجزایی بر روی سطح آن جمع می‌شوند، می‌تو‌اند به‌یکی از دو حالت مایع و یا جامد باشد. چنانچه فرایند جذب بر روی سطح یک مایع انجام شود آن را جذب بر روی مایع^[۴۱] و چنانچه بر روی سطح یک جامد انجام گیرد آن را جذب بر سطح جامد^[۴۲] نامیده و جزئی از فاز سیال را که جذب جسم جامد می‌شود جزء جذب‌شونده^[۴۳]، و جسم جامد را که معمولاً بسیار متخلخل است، جاذب^[۴۴] می نامند. حرکت جزء از فاز سیّال و تجمع و تغلیظ آن بر روی سطح جسم جاذب تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که دو فاز از نقطه نظر پتانسیل شیمیایی به تعادل برسند، البته عوامل متعددی از جمله ظرفیت جاذب نیز دراین پدیده مؤثر است، در هر حال از‌این لحظه به بعد فرایند جذب متوقف می‌گردد.
سطح جاذب در حقیقت به لایه ما‌بین دو فاز غیر همگن گفته می‌شود.‌این لایه می‌تو‌اند دارای عمق متغیر باشد. عمق لایه جذب بستگی به نوع فرایند جذب و نفوذ گونه جذب‌شونده دارد و معمولاً در اثر نفوذ،‌ترکیبات جذب‌شونده می‌توانند از عمق ۵۰۰- ۵ نانومتر به سطح جاذب نفوذ کنند. انتقال جرم به سطح جاذب یک فرایند تعادلی است. هر نوع فرایند جذب اعم از فیزیکی و شیمیایی انرژی آزاد سطحی را کاهش می‌دهد.
بنابراین می‌توان گفت که فرایند جذب یک فرایند خود به خودی است که موجب کاهش انرژی آزاد گیبس می‌شود. با توجه به مطالب فوق، گونه‌های جذب‌شونده ابتدا در لایه مرزی جذب شده و سپس تحت فرایند نفوذ به عمق سطح جاذب نفوذ می‌کنند . با بهره گرفتن از عمل جذب می‌توان جداسازی‌های بسیاری را که به وسیله تکنیکهای دیگر جداسازی همچون تقطیر، جذب مایع-گاز، استخراج مایع- مایع^[۴۵] و روش های جداسازی غشایی بعضاً غیرممکن یا غیر عملی می‌باشند، انجام داد. لازم به ذکر است که به دلیل سادگی و کاربرد فراگیر، تقطیر سهم بزرگی در تکنولوژی سنتی جداسازی دارد. از سال ۱۹۷۰ جذب سطحی از برخی جهات بر فرایند وابسته به انرژی تقطیر برتری یافته است. البته جداسازی از طریق جذب سطحی زمانی اقتصادی‌تر است که ضریب جداسازی۶ یا انتخاب پذیری^۷ جاذب خیلی بیشتر از ضریب فراریت نسبی باشد. به بیانی دیگر وقتی فرّاریت نسبی کمتر از حد ۲۵/۱ باشد، به صورت یک قانون نسبی، جذب سطحی نسبت به تقطیر برای جداسازی برتری می‌یابد. لذا پیدایش جذب سطحی موجب افزایش کاربردهای فرایندی و زیست محیطی تکنیکهای جداسازی گردیده است. ضمن‌اینکه بسیاری از‌این کاربردها فقط از طریق توسعه تکنولوژی جذب امکان یافته‌‌اند. فرایند جذب سطحی اغلب در یک بستر ثابت از جاذب صورت می‌گیرد که عملیات احیاء به صورت دوره‌ای روی آن انجام می‌شود. یک سیستم متعارف شامل دو بستر موازی است که در آن یکی در حالت جذب‌کردن بوده ‌و دیگری در احیاء می‌باشد. در واحدهای بزرگ صنعتی، استفاده از سه بستر متداول است. به‌این صورت که همواره دو بستر در حال جذب و یک بستر در حال احیاء می‌باشد.
کاربرد‌های فرایند جذب سطحی در صنعت تصفیه آب
کربن اکتیو(فعال شده)، جاذب‌های کربن داری است که‌استفاده از آن به ۱۶۰۰سال قبل از میلاد بر می‌گردد. زمانی که کربن فعال برای اهداف دارویی در مصر استفاده می‌شده‌است. در ژاپن، در عمق ۱۲۰ متری زیر آبِ یک چشمه ای یافت شده است که با بهره گرفتن از فیلتر خاکستر ذغال تصفیه می‌شده و‌این چشمه مربوط به معبد بوده‌است.
اگرچه در حال حاضر کاربـرد فرایند جذب در تصفیه آب، کنتـرل مواد آلی مولد طعم و بو می‌باشد، اما‌این فرایند در حذف مواد شیمیایی آلی مصنوعی^[۴۶] مواد آلی مولد رنگ، فرآورده‌های جانبی گندزدا و مواد آلی طبیعی۲ و همچنین‌ترکیبات خطرناک برای سلامتی انسان از قبیل رنگ و فلزات سنگین، تأثیر بسیاری دارد [۲۷]. همانگونه که هر محصول تولیدی دارای استاندارد تعریف شده ای بوده ‌و بایستی از آن تبعیت کند، آب آشامیدنی نیز دارای استانداردهایی از نظر فیزیکی و شیمیایی و ظاهر می‌باشد که در جدول ۱-۴٫ به آن‌ها برای رسیدن به آب مناسب اشاره می‌شود.
جدول ۱- ۴٫ مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب آشامیدنی که سازمان استاندارد تعیین کرده است[۲۸]

مشخصات فیزیکی آب آشامیدنی
نوع ویژگی
مقدار مطلوب
مقدار مجاز

رنگ
۵ واحد
۱۵ واحد

بو
۲ واحد
۳ واحد

کدورت
۵ واحد