7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
1/23
FENMENO DE ADSORCIN:PRINCIPIOS Y APLICACIONES
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
2/23
ADSORCIN La adsorcin es un fenmeno de
concentracin de una sustancia sobre lasuperficie de un slido o lquido. Lasustancia atrada acia la superficie sellama fase adsorbida!"adsorbato# !mientras que aquella a que se adiere es eladsorbente.
La adsorcin es un proceso por el cual$tomos! iones o mol%culas son atrapados oretenidos en la superficie de un material.
La adsorcin de &ases en slidos dependedel tipo de adsorbente! de su superficieespecfica "superficie por unidad de
masa#! del tipo de &as adsorbido! de supresin ' de la temperatura. (n &eneral el aumento de la presin ' la
disminucin de la temperatura fa)orecenla adsorcin del &as por el slido.
*uede utili+arse para fluidos ' &ases
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
3/23
TIPOS DE ADSORCIN:
*ara adsorbatos coni&ual car&a! el tama,omolecular es el quedetermina cu$l ser$
adsorbido
ADSORCINPOR
INTERCAMBIO
Los iones delsoluto se
concentran en lasuperficie del
adsorbente! quese alla car&ada
el%ctricamentecon si&nocontrario a los
iones del soluto.
(n este proceso elsoluto ' el adsorbente
se atraen por fuer+aselectrost$ticas
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
4/23
TIPOS DE ADSORCIN:
ADSO
RCIN
POR
FUERZASDE
VANDER
WAALS
-ambi%n llamada adsorcinfsica o fisisorcin.
(n este tipo de adsorcin! eladsorbato no est$ fio en la
superficie del adsorbente! sinoque tiene mo)ilidad en la
interface
(sta adsorcin! en &eneral!
predomina a temperaturas baas.(emplo de este tipo de adsorcines el de la ma'ora de las
sustancias or&$nicas en a&ua concarbn acti)ado. (n este tipo deadsorcin el adsorbato conser)a
su naturale+a qumica
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
5/23
TIPOS DE ADSORCIN:
ADSORCINQUMICA
Llamada tambi%n adsorcin
acti)a o qumisorcinSucede cuando a'interaccin qumica entreadsorbato ' adsorbente.
La fuerza de la
interaccin entreadsorbato y
adsorbente es fuerte,casi como un enlacequmico. En este tipo
de adsorcin el
adsorbato sufre unatransformacin, ms omenos intensa, de sunaturaleza qumica.
Una de las msimportantes aplicaciones
del fenmeno de adsorcina nivel industrial, es de la
extraccin de humedad delaire comprimido. En esteproceso se hace pasar elaire comprimido por unlecho de almina u otro
material activo, que
retiene las mol!culas dea"ua por adsorcin.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
6/23
ELEMENTOS DE ADSORCIN:
ELEMENTOS DE
ADSORCIN
CARBN
ACTIVADO
ALMINAACTIVADA
ZEOLITASTIPO TAMIZMOLECULAR
Se usa en los si&uientes procesos/Depuracin de a&ua subterr$neaDecloracin del a&uaDepuracin de a&uas para piscinas
Refinamiento de las a&uasresiduales tratadas
Se caracteri+adas por las
si&uientes propiedades/ Alto &rado de idratacin. 0aa densidad ' un &ran
)olumen de )acos cuando esdesidratado.
la estabilidad de suestructura cristalina cuandose desidrata.
*or su abilidad de
absorber &ases ' )apores.
Uso:1 Sistemas de secado de aire.1 Sistemas de secado neum$tico.1 Control de umedad paraprocesos industriales.1 Control de umedad en &eneral.1 Intercambiadores de Calor.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
7/23
ISOTERMA DE ADSORCIN
ISOTERMA DE TIPO I/ se caracteri+a porque la adsorcin seproduce a presiones relati)amente baas. Caractersticas de losslidos micro porosos.
ISOTERMA DE TIPO II/ es caractersticas de slidos macroporosos o no porosos! tales como ne&ros de carbn.
ISOTERMA DE TIPO III/ ocurre cuando la interseccin adsorbato1adsorbente es baa. (emplo/ adsorcin de a&ua en ne&ros de carbn&rafiti+ados. "Isoterma que se presenta cuando e2iste baainteraccin adsorbato 3 adsorbente#
ISOTERMA DE TIPO IV/ es caracterstica de slidosmesoporosos .*resenta un incremento de la cantidad adsorbidaimportante a presiones relati)as intermedias ' ocurre mediante unmecanismo de llenado en multicapas.
ISOTERMA DE TIPO V/ Al i&ual que la isoterma tipo III! escaracterstica de interacciones adsorbato1adsorbente d%biles! pero
se diferencia de la anterior en que el tramo final no es asinttico.
ISOTERMA DE TIPO VI/ es poco frecuente! este tipo de adsorcinen escalones ocurre slo para slidos con una superficie no porosamu' uniforme. (emplo/ adsorcin de &ases nobles en carbn&rafiti+ados.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
8/23
MODELOS ISOTRMICOS DEADSORCIN
ISOTERMA DE LANGMUIR:(ADSORCIN EN UNA SOLA CAPA)
-odos los sitios del slido tienen i&ual acti)idad para laadsorcin.No e2iste interaccin entre las mol%culas adsorbidas.Cada unin adsorbato1adsorbente tiene la mismaestructura ' sucede por el mismo mecanismo. Cada sitio oporo del slido puede alber&ar una sola mol%cula deadsorbato.-emperatura constante.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
9/23
ISOTERMA DE FREUNDILCH:
-emperatura constante.Superficie ru&osa "micro poroso#.
Distribucin e2ponencial de laener&a de los sitios de adsorcin.No supone la formacin de unamonocapa.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
10/23
ISOTERMA DE ADSORCIN DE BRUNAUER, EMMET Y TELLER(BET)
La ecuacin de 0runauer1(mmett1-eller se emplea rutinariamentepara la determinacin del $reaespecfica superficial total de unadsorbente.
(ste modelo de adsorcin lineali+ala isoterma del -ipo II. (n la teora de 0(- se ampla la
teora del modelo de monocapa deLan&muir mediante la introduccinde ciertas suposiciones! que
inclu'en adsorcin en multicapa 'la condensacin capilar.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
11/23
FACTORES CARACTERSTICOS DE LOSPROCESOS DE ADSORCION
Los factores a considerar en un proceso de adsorcin son los siguientes:
1) EL SISTEMA ADSORBENTE-ADSORBATO, EN LO RELATIVO A:
) Superficie especfica y porosidad del slido.
) Tamao de partcula.
) Tamao, estructura y distribucin de los poros
Estas caractersticas s! "#$ i"%rta!tes e! &as eta%as 'e tra!s(ere!cia 'e "asa %r a'srci!:
) Difusin del soluto desde el seno de la fase fluida hasta superficie externa del adsorbente.
) Difusin de las molculas de adsorbato hasta el interior de los poros para alcan!ar la superficie libre de los
mismos.
) "dsorcin de las molculas de soluto sobre la superficie del slido, por fuer!as de tipo fsico o #umico. $n
general, la etapa de adsorcin es muy r%pida en relacin con los procesos de difusin.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
12/23
*) LOS MATERIALES ADSORBENTES
Los materiales slidos empleados como adsorbentes son productos
naturales o sintticos. $n cual#uier caso, el proceso de fabricacin ha de
asegurar un gran desarrollo superficial mediante una ele&ada porosidad.
Los adsorbentes naturales 'arcillas, !eolitas( tienen pe#ueas superficies.
Otras caractersticas i"%rta!tes +#e 'ee re#!ir #! #e! a'sre!te
s! &as si#ie!tes:
"lta capacidad de adsorcin.
)ropiedades fsicas y tamao de partcula .
*oste ba+o.
%cil regeneracin.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
13/23
EL PROCESO DE ADSORCI.NINCL/0E TRES PASOS NECESARIOS:
Paso 1. En primer lu"ar el #uido debe entran en
contacto con el adsorbente $donde se establece un
equilibrio entre el #uido adsorbido y el #uido que
permanece en la fase #uida% para que el compuesto
para adsorber que adsorba en forma preferencial o
selectiva sobre la adsorbente.
Paso !. El #uido no adsorbido debe separarse de la
mezcla adsorbente & adsorbato.
Paso ". El adsorbente debe re"enerarse, mediante
la eliminacin del adsorbato, o bien, desecharse el
advente utilizado y reemplazarse por material nuevo.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
14/23
E/ILIBRIO DE ADSORCI.N E
ISOTERMAS DE ADSORCI.N
La adsorcin de una especie #umica presente en la solucin del suelo
'adsorbato( por los constituyentes de la fase slida del suelo 'adsorbente(
ocurre debido a las interacciones entre la superficie acti&a de las partculas
slidas y el adsorbatos. La experiencias en batch consisten en me!clar y
agitar una cantidad determinada de suelo con disoluciones de diferentes
concentraciones del soluto estudiado, por e+emplo, un metal pesado.
)re&iamente, se tiene #ue determinar la concentracin de este metal en el
suelo. La gr%fica #ue representa el metal adsorbido, *s, en funcin de la
concentracin de la disolucin, *m, es la isoterma de adsorcin, cuya
expresin general es:
Cs 2 3' C"
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
15/23
APLICACIONES:
Las aplicaciones en las #ue se emplea ste proceso como
separacin son: purificar aguas residuales, #uitar olores,
sabores o colores no deseados por e+emplo en aceites, +arabes
de a!-car, en la des humidificacin de gasolinas, o en el
secado de aire, extraccin de humedad del aire comprimido
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
16/23
E4TRACCI.N DE 5/MEDAD DEL AIRECOMPRIMIDO
na de las aplicaciones m%s
conocidas de la adsorcin en
el mundo industrial, es la
extraccin de humedad del
aire comprimido.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
17/23
P/RIFICAR A6/AS RESID/ALES
La purificacin de agua es una parte crtica de
la de&olucin de agua para el medio ambiente.
Las aguas residuales son un subproducto de
la &ida moderna y el efluente debe ser tratadoantes de &ol&er a la naturale!a.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
18/23
A7 TRATAMIENTO DE A6/A POR CARB.NACTIVADO:
La 'ltracin por carbn activo se emplea en la industria azucarera,
qumica, farmac!utica, refresquera, etc. as como en el tratamiento de
a"uas, debido a su "ran capacidad de adsorcin de diversos elementos,
sumado a la posibilidad de limpieza del lecho 'ltrante con "ran facilidady rapidez, as como a la capacidad de re"eneracin del mismo.
En el mbito del tratamiento de a"uas en espec'co, estos procesos se
emplean para depuraciones de a"ua subterrnea, puri'caciones del
caudal 'nal de las estaciones de tratamiento de a"ua potable,
decloraciones del a"ua, depuracin de a"uas para piscinas, re'namiento
de las a"uas residuales tratadas, etc.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
19/23
(. LE)*+ E )-(+/
-)012-+Los lechos de carbn acti&o se
instalan en columnas de filtrado, con
o sin presin, siendo la funcin
desarrollada por ste la de filtrado
final, en combinacin con filtros de
arenas, actuando como adsorbente o,
indi&idualmente, actuando como
filtro mec%nico y adsorbente.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
20/23
C7 LIMPIE8A DEL LEC5O
El sistema ms simple, pero no completamente e'caz de
limpieza del lecho 'ltrante es el contra3lavado con a"ua
$comnmente llamado retro3lavado%, mediante el cual se
produce un arrastre de partculas y una expansin del lecho de
aproximadamente un 456. -dems, se"n la cantidad y tipo
de sustancias retenidas, ser preciso, cada cierto tiempo,
re"enerar el carbn mediante la oxidacin de la materia
or"nica, etc. En estos procesos se destruye una peque7a
cantidad del carbn activo que deber ser sustituida a futuro.
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
21/23
*ROC(SO D( ADSORCINCON CAR0N AC-I5ADO
ADSORCIN CON CARBN ACTIVO
La adsorcin es un proceso donde un slido se utiliza para quitar una sustancia soluble dela"ua. En este proceso el carbn activo es el slido. El carbn activo se produceespec'camente para alcanzar una super'cie interna muy "rande $entre 855 3 9855m 4 ;"%. Esta super'cie interna "rande hace que el carbn ten"a una adsorcin ideal.
MATERIALES: -zul de metileno 2aso de precipitado Una bureta )arbn activado
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
22/23
PROCEDIMIENTO
:
7/26/2019 FENMENO DE ADSORCIN.pptx
23/23