Transferencia de materia Liquido S lido


ADSORCION
La adsorción es el proceso por el cual un átomo o una molécula de sustancia se adhieren en la superficie de un sólido o en la interface entre dos fluidos; se debe a la presencia de fuerzas intermoleculares sin balancear de las moléculas que se encuentran en la superficie de un sólido o un líquido (interface), por lo cual atraen a las moléculas de otras sustancias con las que se ponenen contacto, equilibrando de esta manera las fuerzas atractivas y disminuyendo la energía superficial.
El proceso de adsorción procede hasta tanto la energía haya alcanzado un mínimo. Cuando todos los sitios del sustrato están ocupados, o cuando el empaquetamiento de las moléculas adsorbidas produce fuerzas contrarias, la adsorción alcanza el equilibrio.
Tipos de mecanismos susceptibles deproducir la adsorción:
Intercambio iónico, es decir el reemplazo de iones adsorbidos en el sustrato por otros iones. Es el caso por ejemplo de adsorción de amonios cuaternarios en sustitución de iones hidrógeno en el proceso de protección contra la corrosión.
Emparejamiento iónico, es decir la adsorción de iones (surfactantes) en sitios cargados no ocupados. Es el caso de la adsorción de surfactantescatiónicos o anfóteros sobre sustratos cargados negativamente, en el proceso de suavización de ropa o en la eliminación de electricidad estática del cabello.
Puente hidrógeno, es decir el proceso clásico de enlace polar entre el hidrógeno de una molécula y un átomo cargado negativamente (O, S) en la superficie, o vice-versa.
Adsorción por polarización de electrones Pi, ocurre cuando se produceuna atracción entre un núcleo aromático y un sitio positivo en la superficie del sustrato.
Adsorción por fuerzas de London-Van der Waals, se producen entre sustratos y moléculas no polares, y que son las fuerzas de cohesión de los líquidos orgánicos, a menudo llamadas fuerzas de dispersión porque la frecuencia de oscilación de los electrones que es responsable de estas fuerzas está ligada con elíndice de refracción del medio.
Adsorción por rechazo hidrofóbico, cuando el empaquetamiento de moléculas de surfactante a la interface asegura un enlace lateral entre la cola lipofílica de una molécula y las moléculas vecinas, y permite a la molécula escapar al ambiente acuoso.


ADSORCION SÓLIDO - LÍQUIDO
Es la relación entre la concentración de sustancia adsorbida y aquella en el seno de lafase fluida a temperatura constante. Fue propuesto por Langmuir, y se fundamenta sobre ciertas suposiciones:
1) La superficie es homogénea
2) Ambos soluto y solvente ocupan la misma área por molécula adsorbida, es decir por sitio interfacial.
3) No existen interacciones laterales, es decir que la energía de desorción es constante.
4) La adsorción máxima corresponde a una capa monomolecular.Los equilibrios de adsorción sólido/líquido se estudian de la manera siguiente.
Se pone en contacto una masa conocida de sólido con una solución de concentración conocida.
Se cierra el recipiente y se deja equilibrar a temperatura constante.
Luego se mide la concentración residual de soluto en el líquido, y por diferencia se deduce la cantidad adsorbida.
Si se conoce el área del sólido se puedededucir la concentración superficial.
Si se conoce el área ocupado por un cierto tipo de molécula adsorbida, la concentración adsorbida a la saturación permite deducir el área del sólido (por unidad de masa), y como consecuencia su capacidad de adsorción

APLICACIONES:
La adsorción de surfactantes en superficies sólidas tiene numerosas aplicaciones:
Al adsorberse surfactantes de tipo aminas oxantatos sobre superficies minerales se produce un considerable cambio de mojabilidad de la superficie, lo cual es utilizado en los procesos de flotación. Estos surfactantes, llamados colectores, cubren la superficie de los minerales, tornándola hidrófoba. Al hacer burbujear aire en el medio líquido/sólido suspendido, las partículas hidrofobadas se adhieren a las burbujas y están arrastradas en la...