Adsorcion

Introducción
La adsorción es el proceso mediante el cual un sólido poroso (a nivel microscópico) es capaz de retener partículas de un fluido en su superficie tras entrar en contacto con éste. El adsorbente dispone de nanoporos, lo que se conoce como centros activos, en los que las fuerzas de enlace entre los átomos no están saturadas. Estos centros activos admiten que se instalen moléculas denaturaleza distinta a la suya, procedentes de un gas en contacto con su superficie. La adsorción es un proceso exotérmico y se produce por tanto de manera espontánea si el adsorbente no se encuentra saturado.
Es por esta razón, que las operaciones de adsorción explotan la capacidad especial de ciertos sólidos para hacer que sustancias específicas de una solución se concentren en la superficie dela misma. De esta forma, pueden separarse unos de otros los componentes de soluciones gaseosas o líquidas.
Unos cuantos ejemplos indicarán la naturaleza general posible de las separaciones y al mismo tiempo la gran variedad de aplicaciones prácticas. En el campo de las separaciones gaseosas, la adsorción se utiliza para deshumidificar aire y otros gases, para eliminar olores e impurezasdesagradables de gases industriales como dióxido de carbono, para recuperar vapores valiosos de disolvente a partir de mezclas diluidas con aire y otros gases y para fraccionar mezclas de gases de hidrocarburos que contienen sustancias como metano, etileno, etano, propileno y propano.
Las separaciones típicas de líquidos incluyen la eliminación de humedad disuelta en gasolina, decoloración de productosde petróleo y soluciones acuosas de azúcar, eliminación de sabor y olor desagradables del agua y el fraccionamiento de mezclas de hidrocarburos aromáticos y parafinicos. La escala de operación va desde el uso de unos cuantos gramos de adsorbente en el laboratorio hasta las plantas industriales, cuyo inventario de adsorbente excede los 135 000 kg.
Todas estas operaciones son similares en que lamezcla por separar se pone en contacto con otra fase insoluble, el sólido adsorbente, y en que la distinta distribución de los componentes originales entre la fase adsorbida en la superficie sólida y el fluido permite que se lleve a cabo una separación. Todas las técnicas que previamente se consideraron valiosas para el contacto entre fluidos insolubles, también son útiles en la adsorción.
Portanto, se tienen separaciones por lotes en una sola etapa, separaciones continuas en varias etapas y separaciones análogas a la adsorción y desorción a contracorriente en el campo del contacto gas-líquido y a la rectificación y extracción mediante reflujo.
Además, la rigidez e inmovilidad de un lecho de partículas adsorbentes sólidas hace posible la útil aplicación de los métodos semicontinuo,que de ninguna manera son aplicables cuando se ponen en contacto dos fluidos.

ADSORCIÓN
La adsorción consiste en la eliminación de algunos componentes de una fase fluida mediante un sólido que lo retiene. Es un fenómeno de superficie: las moléculas, átomos o iones adsorbidos están confinados en la superficie de los poros del sólido, unidos por fuerzas de Van der Waals, o por verdaderosenlaces químicos. En este último caso se habla de quimisorción. Solamente los sólidos que posean una superficie específica elevada serán adsorbentes de interés: carbón activo, gel de sílice, alúmina activada, zeolitas, entre otros.
El sólido adsorbente rellena normalmente el interior de una columna formando un lecho fijo. A medida que se hace circular el gas o el líquido que contiene el soluto aadsorber se va saturando el sólido adsorbente, por lo que al cabo de un tiempo debe ser regenerado. La operación se realiza en forma semicontinuo colocando dos lechos adsorbentes en paralelo: en un momento dado uno de ellos está en operación y el otro se está regenerando por la circulación a su través de vapor de agua, aire o un gas inerte. De esta forma el gas a depurar circula en continuo, mientras...