Adsorción
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Adsorción. Separación de líquidos, de gases, de coloides o de materia suspendida en un medio por adherencia a la superficie o a los poros de un sólido.
Sumario
Historia
El término adsorción parece haber sido introducido por Kaiser[1] en 1881 para connotar la condensación de gases sobre superficies libres, a diferencia de la absorción gaseosa en donde las moléculas del gas penetran dentro del sólido. La adsorción (estrictamente, adsorción física) ha sido definida por la IUPAC como el enriquecimiento o el vaciamiento de uno o más componentes en una interface. En realidad, en 1909, McBain[2] propuso el término sorción para abarcar tres tipos de fenómenos: la adsorción sobre las superficies, la absorción dentro del sólido y la condensación capilar que ocurre en el interior de los poros. Pero, quizás por razones de eufonía, el término nunca fue utilizado ampliamente y la palabra adsorción es frecuentemente utilizada para denotar indistintamente la condensación capilar o la adsorción en superficies.
Procesos de adsorción
La adsorción es un proceso mediante el cual se extrae materia de una fase y se concentra sobre la superficie de otra fase (generalmente sólida). La sustancia que se concentra en la superficie o se adsorbe se llama "adsorbato" y la fase adsorbente se llama "adsorbente". El proceso inverso a la adsorción se conoce como desorción. No debe confundirse con la Absorción ya que la característica que las distingue es que en un proceso de adsorción el fluido no se incorpora al volumen del material, sino que es retenido en su superficie y en la absorción las moléculas o átomos de una fase penetran casi uniformemente en los de otra fase constituyéndose una "solución" con esta segunda.
Tipos de adsorción
Adsorción eléctrica
Cuando la atracción entre el soluto y el adsorbente sea de tipo eléctrico, siendo el intercambio iónico el ejemplo más representativo por lo que a menudo se le llama adsorción por intercambio, que es un proceso mediante el cual los iones de una sustancia se concentran en una superficie como resultado de la atracción electrostática en los lugares cargados de la superficie.
Adsorción física
O también conocida por fuerzas de Van der Waals producto a las fuerzas que la producen donde la molécula adsorbida no está fija en un lugar específico de la superficie, sino más bien está libre de trasladarse dentro de la interface. Ocurre fundamentalmente a temperaturas bajas. La adsorción de la mayoría de las sustancias orgánicas en el agua con carbón activado se considera de naturaleza física.
Adsorción química
Es cuando el adsorbato sufre una interacción química con el adsorbente, las energías de adsorción son elevadas, del orden de las de un enlace químico, debido a que el adsorbato forma unos enlaces fuertes localizados en los centros activos del adsorbente. Esta adsorción suele estar favorecida a una temperatura elevada.
La mayor parte de los fenómenos de adsorción son combinaciones de las tres formas de adsorción y de hecho, no es fácil distinguir entre adsorción física y química.
Aplicaciones
Fundamentalmente se emplea la adsorción para el secado del aire, purificación del agua, eliminación de olores, color y sabor no deseados ya sea de gases, soluciones azucaradas o aceites empleados en perfumerías, tratamiento de residuales, obtención de nitrógeno entre otras.
