Resumen Adsorción
Páginas: 5 (1172 palabras)
Publicado: 7 de noviembre de 2012
Adsorción
La adsorción es un proceso en el cual las partículas de uno o varios componentes de cierto fluido (líquido o gas) se adhieren o son retenidas en la superficie de un sólido. Las partículas a separar o de interés se denomina adsorbato y el sólido que las retiene se llama adsorbente.
Es necesario señalar que adsorción y absorción con cosas diferentes. Una analogía podría ayudar aseñalar esta diferencia: La absorción es como comerse una rebanada pastel y la adsorción es embarrarse esa rebanada de pastel en la cara.
Existen tres tipos de adsorción:
*Intercambio (iónico): Las moléculas del adsorbato se atrae electrostáticamente con la superficie del adsorbente, es decir, los iones del soluto se concentran en la superficie del adsorbente, que
se halla cargadaeléctricamente con signo contrario a los iones del soluto.
*Fisisorción (o de Van der Waals): La molécula adsorbida no está fija en un lugar específico de la superficie, sino que tiene movilidad en la interfase.
*Quimisorción: Se crea un fuerte enlace entre el adsorbato y los centros activos de la superficie del adsorbente.
Aplicaciones:
La adsorción se aplica tanto para obtener cierto productode interés o para eliminar alguna impureza; por ejemplo:
Decoloración del azúcar, refinado de aceites, tratamiento de aguas residuales, purificación de agua potable, quitar olores, sabores o colores no deseados en alimentos; en la deshumidificación de gasolinas, o secado de gases y una de las más importantes a nivel industrial es la deshumidificación del aire comprimido, así como en catálisis ycromatografía.
Tipos de adsorbentes:
El adsorbente 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. Cabe puntualizar que el adsorbente tiene dos tipos de superficie: una externa (límitefísico del adsorbente) y una interna (porosidad). Los adsorbentes más importantes son:
*Carbón activado (generalmente para sustancias orgánicas)
*Gel de sílice (Deshidratación de hidrocarburos)
*Alúmina activada (Secado de gases y líquidos)
*Zeolitas (Tratamiento de aguas y separación de hidrocarburos)
Relaciones de equilibrio para adsorbentes (Isotermas)
Al igual que en absorción, paradiseñar columnas de adsorción se necesitan datos o relaciones de equilibrio. En absorción el equilibrio estaba dado sobre la solubilidad de un gas en un líquido y en adsorción tenemos la concentración de un soluto en la fase fluida y su concentración en el adsorbente. Existen tres tipos de ecuaciones de líneas que describen el equilibrio, para los cuales “q” es la concentración del soluto en la fasesólida y “c” es la concentración del soluto en la fase fluida.
1.- q = Kc donde K es una constante experimental. (No es muy común, pero sirve para aproximaciones en regiones diluidas).
2.-Isoterma de Freundlich q = Kcn donde n también es una constante experimental. ( Correlación de hidrocarburos gaseosos en carbones activados).
3.- Isoterma de Langmuir q=qocK+c (las moléculasadsorbidas en el sólido sólo forman una capa monomolecular)
Adsorción en columnas de lecho fijo (Diseño y capacidad de la columna)
Se utiliza en procesos donde el soluto puede ser un gas o líquido. El fluido de alimentación, que contiene una concentración constante de soluto, pasa a través de un lecho fijo en el cual el soluto se va a adsorber. Inicialmente, a la entrada de la torre, eladsorbente se va a saturar con el soluto haciendo que la disolución de alimentación salga de la torre sin ninguna cantidad de soluto, es decir, que la alimentación va a entrar con una concentración inicial de soluto c0=c y saldrá de la torre con una concentración final de c=0.
Según transcurre el tiempo, disminuye la capacidad de adsorción en la zona de entrada de la torre, o sea que el sólido...
La adsorción es un proceso en el cual las partículas de uno o varios componentes de cierto fluido (líquido o gas) se adhieren o son retenidas en la superficie de un sólido. Las partículas a separar o de interés se denomina adsorbato y el sólido que las retiene se llama adsorbente.
Es necesario señalar que adsorción y absorción con cosas diferentes. Una analogía podría ayudar aseñalar esta diferencia: La absorción es como comerse una rebanada pastel y la adsorción es embarrarse esa rebanada de pastel en la cara.
Existen tres tipos de adsorción:
*Intercambio (iónico): Las moléculas del adsorbato se atrae electrostáticamente con la superficie del adsorbente, es decir, los iones del soluto se concentran en la superficie del adsorbente, que
se halla cargadaeléctricamente con signo contrario a los iones del soluto.
*Fisisorción (o de Van der Waals): La molécula adsorbida no está fija en un lugar específico de la superficie, sino que tiene movilidad en la interfase.
*Quimisorción: Se crea un fuerte enlace entre el adsorbato y los centros activos de la superficie del adsorbente.
Aplicaciones:
La adsorción se aplica tanto para obtener cierto productode interés o para eliminar alguna impureza; por ejemplo:
Decoloración del azúcar, refinado de aceites, tratamiento de aguas residuales, purificación de agua potable, quitar olores, sabores o colores no deseados en alimentos; en la deshumidificación de gasolinas, o secado de gases y una de las más importantes a nivel industrial es la deshumidificación del aire comprimido, así como en catálisis ycromatografía.
Tipos de adsorbentes:
El adsorbente 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. Cabe puntualizar que el adsorbente tiene dos tipos de superficie: una externa (límitefísico del adsorbente) y una interna (porosidad). Los adsorbentes más importantes son:
*Carbón activado (generalmente para sustancias orgánicas)
*Gel de sílice (Deshidratación de hidrocarburos)
*Alúmina activada (Secado de gases y líquidos)
*Zeolitas (Tratamiento de aguas y separación de hidrocarburos)
Relaciones de equilibrio para adsorbentes (Isotermas)
Al igual que en absorción, paradiseñar columnas de adsorción se necesitan datos o relaciones de equilibrio. En absorción el equilibrio estaba dado sobre la solubilidad de un gas en un líquido y en adsorción tenemos la concentración de un soluto en la fase fluida y su concentración en el adsorbente. Existen tres tipos de ecuaciones de líneas que describen el equilibrio, para los cuales “q” es la concentración del soluto en la fasesólida y “c” es la concentración del soluto en la fase fluida.
1.- q = Kc donde K es una constante experimental. (No es muy común, pero sirve para aproximaciones en regiones diluidas).
2.-Isoterma de Freundlich q = Kcn donde n también es una constante experimental. ( Correlación de hidrocarburos gaseosos en carbones activados).
3.- Isoterma de Langmuir q=qocK+c (las moléculasadsorbidas en el sólido sólo forman una capa monomolecular)
Adsorción en columnas de lecho fijo (Diseño y capacidad de la columna)
Se utiliza en procesos donde el soluto puede ser un gas o líquido. El fluido de alimentación, que contiene una concentración constante de soluto, pasa a través de un lecho fijo en el cual el soluto se va a adsorber. Inicialmente, a la entrada de la torre, eladsorbente se va a saturar con el soluto haciendo que la disolución de alimentación salga de la torre sin ninguna cantidad de soluto, es decir, que la alimentación va a entrar con una concentración inicial de soluto c0=c y saldrá de la torre con una concentración final de c=0.
Según transcurre el tiempo, disminuye la capacidad de adsorción en la zona de entrada de la torre, o sea que el sólido...
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