adsorcion

OBJETIVOS 

• Estudiar la adsorción del ácido acético por carbón activado y comparar los resultados con las ecuaciones de Freundlich y Langmuir. 
• Realizar medidas cuantitativas de la adsorción del ácido acético por medio del carbón activado. 
• Expresar los datos obtenidos en el laboratorio a través de una ecuación. 
• Deducir la ecuación de Freudlich a partir de un gráfico de Log (x/m)vs. Log C, obteniendo de éste la pendiente y el intercepto. 

MARCO TEORICO 
La adsorción es un fenómeno fisicoquímico de gran importancia, debido a sus aplicaciones múltiples en la industria química y en el laboratorio. En particular, resulta fundamental en procesos químicos que son acelerados por la presencia de catalizadores cuyo estado de agregación es distinto al de los reactivos. Este tipode catálisis heterogénea se utiliza en procesos como la pirolisis del petróleo, el proceso Haber para la síntesis de amoniaco (catalizador de Fe), la fabricación de ácido sulfúrico (con V2O5) y nítrico (con Pt/Rh), la hidrogenación catalítica de aceites y grasas (con Pt/Pd), y muchos más. El primer paso en el proceso de catálisis enzimática es la adsorción del sustrato sobre la superficie de laenzima que se encuentra en suspensión coloidal. 

La adsorción es un proceso por el cual los átomos en la superficie de un sólido, atraen y retienen moléculas de otros compuestos. Estas fuerzas de atracción son conocidas como "Fuerzas de Van Der Waals". 
Los experimentos sobre adsorción, que con más frecuencia se realizan, consisten en la medida de la relación entre la cantidad de gas o líquidoadsorbido, sobre una determinada cantidad de adsorbente. Estas medidas se realizaran a una temperatura constante y los resultados se representan gráficamente en las llamadas Isotermas de Adsorción. Lo que se mide experimentalmente es el volumen del líquido o gas adsorbido por una cantidad de adsorbente, o la variación del peso que experimenta el adsorbente cuando ha estado en contacto con eladsorbato 

• El proceso de adsorción: 

La adsorción es un proceso donde un sólido se utiliza para eliminar una sustancia soluble del agua. En este caso el sólido es el carbón activo. Este se produce específicamente para alcanzar una superficie interna muy grande (entre 500 - 1500 m 2 /g). Esta superficie interna grande hace una adsorción ideal. El carbón activo viene en dos variaciones: Carbónactivado en polvo (PAC) y carbón activado granular (GAC). La versión de GAC se utiliza sobre todo en el tratamiento de aguas, puede fijar las siguientes sustancias solubles por adsorción: 

* Adsorción de sustancias no polares como: 
o Aceite mineral 
o BTEX  
o Poli-hidrocarburos aromáticos (PACs) 
o (Cloruro) Fenol 
* Adsorción de sustancias halogenadas: I, Br, Cl, H y F 
* Olor 
* Sabor * Levaduras 
* Varios productos de fermentación 

• Sustancias no polares (no solubles en agua) 

La mejor forma de aumentar la efectividad en cualquier uso de resinas u otras sustancias sólidas como el carbón activo siempre será mediante un “habitáculo” con entrada y salida para hacer pasar la columna de agua de una forma segura y esta se reparta homogéneamente por todo el “sólido”. Laactividad del carbón activo dependerá de la temperatura y de la naturaleza de las sustancias. El agua al pasar continuamente por el carbón produce una acumulación de sustancias en el “filtro”. Es por ello que el carbón necesita ser sustituido periódicamente. El carbón granular puede ser regenerado oxidando la materia orgánica, aunque su efectividad se verá reducida en un 5-10% tras cada regeneraciónpor ello siempre se deberá sustituir una pequeña parte. 
  
• Descripción de la adsorción: 

Las moléculas en fase gaseosa o líquidas serán unidas físicamente a una superficie (carbón activo). Este proceso tiene 3 pasos: 

1- Macro transporte: Movimiento del material orgánico a través del sistema de macro-poros del carbón activo (macro-poros > 50nm) 

2-Micro transporte: Movimiento del...