Practica De Laboratorio

OBJETIVOS

Determinar la intensidad de color de azul metileno mediante el método de colorimetría

Verificar la potencialidad de adsorción a través del carbón activado

Estudiar la adsorción del soluto de una solución acuosa sobre la superficie de un sólido y la aplicación de la isoterma de Freundlich.

FUNDAMENTO TEÓRICO

CARBÓN ACTIVADO (ADSORCIÓN)

Proceso mediante el cual moléculas de impurezas se adhieren a la superficie del carbón activado. La adherencia es gobernada por una atracción electro-química. El carbón se transforma en activado cuando es calentado a altas temperaturas (800 a 100 °C) en la ausencia de oxígeno. El resultado es la creación de millones de poros microscópicos en la superficie del carbón. Lo cual la enorme cantidad de área superficial proporciona grandes oportunidades para que tenga lugar el proceso de adsorción.

El proceso de adsorción trabaja como un imán para mantener las impurezas en la superficie del carbón activado.

Los filtros de carbón activado remueven los compuestos orgánicos volátiles (VOC), los pesticidas y herbicidas, los compuestos con tribalometano, radón, los solventes y otros productos hechos por hombre y que encontramos en las aguas.

El VOC tiene todo tipo de reactivos químicos con importantes propiedades en común. Son volátiles, se evaporan con facilidad y contienen el carbón orgánico.

La Agencia americana de la Protección del Medio Ambiente y naturaleza estimen que los VOC están presentes en 1/5 de la distribución de agua al país. Los VOC pueden causar serios problemas a la salud, tales como los psicológicos, decaimiento, estupor, irritación de la piel.

ADSORCIÓN

La adsorción es un proceso muy importante ya que permite eliminar sustancias solubles en el agua. En laboratorio se realizo un experimento donde se llevo a cabo la teoría de adsorción, el cual definiremos seguidamente algunos conceptos que va acorde con esta teoría:

TIPOS DE ADSORCIÓN

Adsorción por intercambio: en este proceso el soluto y el adsorbente se atraen por fuerzas electrostáticas. Dicho de otra manera, los iones del soluto se concentran en la superficie del sorbente, que se halla cargada eléctricamente con signo contrario a los iones del soluto. Si tenemos dos

adsorbatos iónicos iguales en varios factores, pero uno con mayor carga que otro, el de mayor carga será el que se adsorbido. Para adsorbatos con igual carga, el tamaño molecular es el que determina cuál será adsorbido.

Adsorción por fuerzas de Van der Waals: También llamada adsorción física o fisisorción. En este tipo de adsorción, el adsorbato no está fijo en la superficie del adsorbente, sino que tiene movilidad en la interfase. Ejemplo de este tipo de adsorción es el de la mayoría de las sustancias orgánicas en agua con carbón activado. En este tipo de adsorción el adsorbato conserva su naturaleza química.

Adsorción química: sucede cuando hay interacción química entre adsorbato y adsorbente. También llamada quimisorción. La fuerza de la interacción entre adsorbato y adsorbente es fuerte, casi como un enlace químico. En este tipo de adsorción el adsorbato sufre una transformación, más o menos intensa, de su naturaleza química.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA ADSORCIÓN

Purificar aguas residuales, quitar olores, sabores o colores no deseados, por ejemplo en aceites, jarabes de azúcar; en la des humidificación de gasolinas, o en el secado de aire. Dada la naturaleza de la operación de manejar sólidos, es muy normal que el adsorbente se le empaque, generando un proceso por lotes para el sólido, dado que se satura del soluto y para colver a usar al adsorbente, hay que generarlo. Lo anterior involucra trabajar varias columnas en paralelo, para que una de ellas realice la función de adsorber mientras que las otras están regenerándose.

La adsorción es una operación que tiene al equilibrio y según sea su diagrama, el adsorbente tendrá mayor o menor capacidad para adsorber un compuesto establecido. Son varios los tipos de comportamiento en las líneas de equilibrio.

Diversos tipos de isotermas que representan la adsorción

El diagrama se aplica tanto para solutos líquidos o gaseosos. Suponiendo un gas que se adsorbe, al adherirse al sólido libera energía, siendo un cambio como el que ocurre en la condensación. Si se maneja un líquido a adsorber, la energía involucrada al adherirse equivale a la cristalización. Sin embargo, no todo el proceso es simplemente se adhesión, sino que también puede ser que el sólido se modifique reaccionando con el soluto dando un compuesto intermedio.

Diagrama de equilibrio típico para la adsorción de una sustancia

ISOTERMAS DE ADSORCIÓN

Las ecuaciones que son usadas para describir los datos experimentales son las isotermas desarrolladas por Freundlich, Langmuir y Brunauer. Emmet y Teller(isoterma BET). Las isotermas de Freundlich y Langmuir son usadas comúnmente a describir las características

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