Adsorcion Y Absorcion

Definición

La adsorción es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material en contraposición a la absorción, que es un fenómeno de volumen. Es decir es un proceso en el cual un contaminante soluble (adsorbato) es eliminado del agua por contacto con una superficie sólida (adsorbente). El proceso inverso a la adsorción se conoce como desorción. En química, la adsorción de una sustancia es su acumulación en una determinada superficie interfacial entre dos fases. El resultado es la formación de una película líquida o gaseosa en la superficie de un cuerpo sólido o líquido.

La adsorción se utiliza para eliminar de forma individual los componentes de una mezcla gaseosa o líquida. El componente a separar se liga de forma física o química a una superficie sólida. El componente eliminado por adsorción de una mezcla gaseosa o líquida puede ser el producto deseado, pero también una impureza. Este último es el caso, por ejemplo, de la depuración de gases residuales.

El sólido recibe el nombre de adsorbente, y el componente que se adsorbe en él se denomina adsorbato. El absorbente se debería ligar, en lo posible, sólo a un adsorbato y no los demás componentes de la mezcla a separar. Otros requisitos que debe cumplir el adsorbente son: una gran superficie específica (gran porosidad) y tener una buena capacidad de regeneración Un adsorbente muy utilizado es el carbón activo.

Dado que la adsorción se favorece por temperaturas bajas y presiones altas, para la regeneración, es decir, para la desorción, se emplean temperaturas altas y presiones bajas. De este modo, para la regeneración del adsorbente se puede utilizar, por ejemplo, vapor de agua o un gas inerte caliente

Las características principales de la adsorción

1. La adsorción es altamente selectiva. La cantidad adsorbida depende en gran medida de la naturaleza y del tratamiento previo al que se haya sometido a la superficie del adsorbente, así como de la naturaleza de la sustancia adsorbida. Al aumentar la superficie de adsorbente y la concentración de adsorbato, aumenta la cantidad adsorbida.

2. Es un proceso rápido cuya velocidad aumenta cuando aumenta la temperatura, pero desciende cuando aumenta la cantidad adsorbida.

3. Dado que los procesos de adsorción son generalmente exotérmicos, al aumentar la temperatura disminuye la cantidad adsorbida.

Son muchos los tipos de adsorción existentes (sólido-gas, sólido-líquido, líquido-gas..), pero esta práctica se ceñirá al estudio de la adsorción sólido-líquido. Los sólidos son capaces de adsorber uno o más componentes de una mezcla líquida, o bien el soluto o el disolvente de una solución

Aplicación de adsorción

 Purificación de aguas residuales

 Descontaminación de gases

 Eliminación de olores, sabores o colores no deseados por ejemplo en aceites

 Deshumidificación de gasolinas

 Secado de aire

 Ciencia forense (revelado de huellas dactilares)

Las aplicaciones en las que se emplea éste proceso como separación son: purificar aguas residuales, quitar olores, sabores o colores no deseados por ejemplo en aceites, jarabes de azúcar, en la deshumidificación de gasolinas, o en el secado de aire. Dada la naturaleza dela operación de manejar sólidos, es muy normal que se le empaque, generando un proceso por lotes para el sólido, dado que se satura del soluto, y para volver a usarlo hay que regenerarlo.

Factores característicos del proceso de adsorción:

A. Superficie específica y porosidad del sólido

B. Tamaño de partícula.

C. Tamaño, estructura y distribución de los poros.

Estas características son muy importantes en las etapas de transferencia de masa por adsorción:

•Difusión del soluto desde el seno de la fase fluida hasta superficie externa del adsorbente.

•Difusión de las moléculas de adsorbato hasta el interior de los poros para alcanzar la superficie libre de los mismos.

•Adsorción de las moléculas de soluto sobre la superficie del sólido, por fuerzas de tipo físico o químico.

Definición

La absorción se utiliza para eliminar uno o varios componentes de una corriente gaseosa utilizando un disolvente. La absorción puede perseguir diversos.

La absorción es una operación química que trata la separación de los componentes que conforman una mezcla gaseosa, ayudándose de un solvente en estado líquido, con el que conseguirá formar una solución. El proceso incluye una difusión molecular o un paso de masa del soluto a través del gas.

Características principales de la absorción

 Recuperar un componente gaseoso deseado.

 Eliminar un componente gaseoso no deseado.

 Se puede tratar, por ejemplo, de la eliminación de una sustancia nociva de una corriente de gases residuales.

 Obtención de un líquido; un ejemplo sería la producción de ácido clorhídrico por absorción de HCl gaseoso en agua. En la absorción participan al menos 3 sustancias: el componente gaseoso a separar (absorbato), el gas portador y el disolvente (absorbente).

Aplicación de la absorción

La absorción se utiliza con diferentes propósitos en la industria, tales como la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa y la purificación de gases tecnológicos. Ejemplos donde se emplea como etapa principal un proceso de absorción están las de obtención de ácido sulfúrico (absorción de SO3 ), la fabricación de ácido clorhídrico, la producción de ácido nítrico (absorción de óxido de nitrógeno), procesos de absorción de NH3, CO2, H2S y otros gases industriales.

La transferencia de masa de un proceso de absorción se realiza a través de la superficie de contacto entre las fases. La velocidad de la transferencia de masa depende directamente de esta superficie interfacial, por lo tanto, los equipos utilizados en tales operaciones deberán garantizar la dispersión de un fluido en el otro, estableciendo una superficie de contacto desarrollada, para posibilitar un contacto intenso entre las fases.

Factores que inciden en la absorción

Es importante una buena elección del disolvente que participará en la absorción. Si con la absorción queremos obtener una solución específica, el disolvente que debemos utilizar viene indicado por la naturaleza del producto. Si en cambio el propósito principal es eliminar alguno de los componentes que constituyen el gas, por lo general existirá una amplia elección. Claramente el agua es el disolvente con menor precio y también el más completo, aunque se debe dar importancia a propiedades como:

La solubilidad del gas: la solubilidad del gas tiene que ser alta, con la intención de así poder aumentar la velocidad de la absorción, bajando la cantidad necesaria del disolvente. Por lo general los disolventes que tienen una naturaleza parecida a la del soluto en cuestión que va a ser absorbido, presentarán una muy buena solubilidad.

La volatilidad: Los disolventes deben poseer una baja presión de vapor, pues así el gas que sale es una operación de absorción donde suele estar saturado con el disolvente y por lo tanto se puede ver perdida gran cantidad. También se puede usar un líquido poco volátil para poder conseguir de nuevo la parte que se ha evaporado del primer disolvente.

Se debe tener en cuenta la corrosión, y no utilizar materiales costosos para la construcción del equipo a utilizar.

El costo: el disolvente que utilicemos debe ser poco costoso, porque por lo general perdemos gran parte del disolvente en el proceso, y así no realizaremos perdidas costosas de disolvente.

Viscosidad: generalmente se utiliza más la baja viscosidad debido a que dan más rapidez a la absorción.

La absorción es el fenómeno que se verifica cuando un sólido atrapa en su estructura interna partículas de una sustancia ajena a si misma aumentando su volumen.

La adsorción suele ocurrir a nivel molecular, con la formación de complejos en donde la el fenómeno se observa cuando un ion tiene interacción con la superficie de una molécula, quedando atrapado por la misma.

Es decir que la principal diferencia entre la absorción y la adsorción es que la primera es un fenómeno volumétrico y la segunda un fenómeno superficial

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