Adsorción

Adsorción. Proceso rápido que aumenta cuando aumenta la temperatura pero que disminuye cuando aumenta la cantidad adsorbida y dado que los procesos de adsorción son procesos isotérmicos al aumentar la temperatura disminuye la cantidad adsorbida. Gas-solido En el campo de las operaciones gaseosa la adsorción se utiliza para deshumidificar aire y otros gases y eliminar olores e impurezas otros gases desagradables, recuperación de vapores valiosos de disolvente a partir de mezclas diluidas con aire y otros gases..Fraccionamiento de mezclas de gases de hidrocarburos que contienen sustancias como metano etileno etano propileno y propano. Las separaciones típicas de los liquidos incluyen la eliminacionde humedad disuelta en gasolina depuración de productos de petróleo y soluciones acuosas de azúcar, elimacion de sabor y olo desagrdables del agua y del fraccionamineto de mezclas de hidrocarburos aromaticos. Dependiendo de la naturaleza de la interacción que produce la adsorción podemos definir dos tipos de adsorción: física y química. Física Este tipo de adsorción se da por fuerzas débiles y, generalmente, no específicas, tales como las fuerzas de van der Waals y de London. Tiende a alcanzar equilibrio muy rápidamente (tiene energías de activación muy bajas) y a ser reversible. Algunos autores distinguen dos tipos de adsorción física: de van der Waals se da cuando la sustancia permanece mayormente en la superficie del adsorbente, p. ej., impurezas en carbón activado. Persorción o fisisorcion se da en los casos en los que la sustancia parece penetrar a una profundidad apreciable,o la molecula adsorbida no esta en un lugar especifico de la superficie sino esta libre de trasladarse en la interface p. ej., H2 en Pt. Por ejemplo las fuerzas atractivas intermoleculares entre un solido y un gas son mayores que las existentes entre las moléculas del gas mismo y el gas, el gas se condensara entre la superficie del solido aunque su presión sea menor que en el vapor que corresponda a la temperatura predominante. Por su naturaleza no-específica, es posible lograr adsorción sobre una capa adsorbida, ya sea física o químicamente, esto es, la adsorción física puede producir monocapas o multicapas. La mayoría de los trabajos de investigación se han enfocado sobre la adsorción física de sustancias. Química La adsorción química, también conocida como quimisorción, se produce debido a fuerzas mucho más fuertes, tales como las que producen enlaces químicos covalentes. Es mucho más lenta que la adsorción física y comúnmente es irreversible. La velocidad de adsorción puede relacionarse con la energía de activación para el proceso (después de todo, la quimisorción es una reacción química,

por lo cual sigue todas las leyes cinéticas que conocemos). Como ejemplo de un sistema quimisorbido tenemos tioles de cadena larga adsorbidos sobre Au. A las capas quimisorbidas también se les llama "superficies modificadas". La quimisorción tiene muchas aplicaciones en diseño de electrodos selectivos o específicos para una sustancia. Por la naturaleza específica de las interacciones involucradas, la quimisorción sólo produce monocapas aunque, en principio, el crecimiento de un dendrímero o de un arborando pudiera considerarse quimisorción en multicapas. En este el adsorbato forma enlaces fuertes en los centros activos del adsorbente, se asemeja a una reacción química y requiere un atransferencia de electrones entre adsorbente y adsorbato es decir es el resultado de la interaccion química entre el solido y la sustancia adsorbida. Naturaleza de los adsorbentes Los sólidos adsorbentes se utilizan generalmente de forma granular desde los 12 hasta granos tan pequeños de 50 micras, la superficie significativa no es la superficie total de las partículas granulares que generalmente se utilizan sino la superficie mucho mayor de los poros internas de las partículas. Los sólidos no deben ofrecer una caída de presión de flujo muy grande ni deben ser arrastrados con facilidad con la corriente que fluye, deben tener adecuada consistencia para que no se reduzca su tamaño al ser manejado o no re rompa para al manejar su propio peso y si se sacan con frecuencia deben fluir libremente . Principales adsorbentes Tierra de fuller --- Arcillas activadas----Bauxita ---Carbón de hueso--Alúmina--Carbones decolorantes--Biomasa residuales--Mallas moleculares--Silica--Carbón activado de malla molecular--Adsorbentes poliméricos sintéticos--Adsorbente de gases

Cuando un adsorbente solido se adsorbe en un liquido puro. La evolución de calor conocida como el calor de humectación es prueba de que ocurre la adsorción del líquido no obstante la inmersión no proporciona un método efectivo para medir la extensión de la adsorción.