ADSORCIÓN

ADSORCION

Proceso mediante el cual se produce un fraccionamiento selectivo de una cierta sustancia desde la fase gaseosa o la fase líquida a un substrato sólido.

mediante el proceso de adsorción se traspasa materia desde una corriente gaseosa o líquida a una superficie de un sólido

El sólido sobre el que se produce la adsorción se denomina adsorbente o también sustrato y la sustancia que se trata de eliminar de la corriente se denomina adsorbato

En el proceso de adsorción física entra en juego un tipo de fuerza a escala molecular llamada fuerza Dispersiva de London (que es una fuerza tipo Van der Waals) entre las moléculas del sólido y las moléculas del gas que queremos eliminar, de tal forma que esta fuerza es lo suficientemente intensa como para retener sobre la superficie del sólido dicha sustancia frente al resto de fuerzas que tratan de mantenerla en la corriente gaseosa

En la adsorción química o quimiadsorción se produce un enlace químico entre el adsorbato y el adsorbente, esto es se produce un intercambio de electrones entre al adsorbente y el adsorbato. Este enlace es mucho mas fuerte que el que se produce en la fisiadsorción.

Cuando la adsorción química varía con la temperatura se habla de adsorción activada

Obviamente para que se produzca la adsorción se debe de poner en contacto el sólido con el gas o líquido, de tal forma que cuanto mayor sea la superficie de contacto mayor es el proceso de adsorción. Se ha de emplear sustratos con una gran superficie por unidad de masa, esto es, se han de emplear substancias muy porosas.

Materiales adsorbentes• Carbón activado (Hidrocarburos, disolventes)• Silica gel (Vapor de agua)• Alúmina activada• Zeolitas o tamices moleculares (se controla muy

bien el tamaño del poro. A mayor molécula mayor tamaño)La efectividad viene determinada por

Naturaleza química Superficie específica (m2/kg) Distribución del tamaño de poro Tamaño de la partícula

Un ejemplo muy común es el carbón activado donde se han logrado formar carbones activados con una razón área/masa de 105 a 106 m2/kg.

Factores que afectan a la adsorción

• La temperatura

• La presión

• La velocidad del flujo

• Contaminación por partículas

• Humedad

ISOTERMAS DE ADSORCIÓN

Es la relación entre la cantidad de sustancia adsorbida por unidad de masa o de superficie de un adsorbente y la presión de equilibrio o concentración de la sustancia adsorbida a temperatura constante

presion

Cantidad Adsorbida

Gráfica I : El gas adsorbido aumenta rápidamente con la presión, hasta que la superficie se va saturando.

Gráfica II Gráfica III

Gráfica IVGráfica V

Multimolecular, forma una capa de varias moléculas en profundidad sobre la superficie

Multimolecular y existe condensación de gases.

Ecuación de Freundlich

Para el tipo I se ha formulado la ecuación de Freundlich y la Ecuación de Langmuir.

Ecuación de Frendlich.

y : masa o volumen de gas adsorbido por unidad de área o unidad de masak y n son constantes empíricas dependientes de la naturaleza del gas.P : Es la presión del gas en equilibrio.

Ecuación de Langmuir

P : Presióny : masa o volumen de gas adsorbido por unidad de área o unidad de masa a,b constantes del sistema.

b/a : pendiente de la recta1/a : intercepto de la linea con la ordenada

Usos de la adsorción

• Recuperación de disolventes orgánicos• Tratamiento de malos olores• Tratamiento de vapores tóxicos