Tarea 6 Ing Ads - Resumen Artículo Asorción

Tarea #6 de Ingeniería de Adsorción

Lázaro Adrián González Fernández

Reporte de lectura: Capítulo de Adsorción del Dr. Leyva

La adsorción es un proceso en el cual, por ejemplo, un contaminante soluble (adsorbato) es eliminado del agua mediante el contacto con una superficie sólida (adsorbente). El resultado es la formación de una película líquida o gaseosa en la superficie de un cuerpo sólido o líquido. Los adsorbentes más usados, en orden decreciente, son carbón activado, zeolitas, sílica gel y alúmina activada. El carbón activado es el adsorbente más usado en el ámbito industrial. Existe una amplia variedad de productos de carbón activado que muestran diferentes características, dependiendo del material de partida y la técnica de activación usada en su producción.

El carbón activado se aplica en el tratamiento de muy diversos tipos de efluentes residuales gracias a su gran capacidad de adsorción y versatilidad. Hoy por hoy, una de las aplicaciones más importantes de la adsorción en fase líquida es en la remoción de compuestos orgánicos e inorgánicos presentes en aguas potables y aguas residuales municipales e industriales.

La alúmina activada es un material poroso compuesto principalmente de óxido de aluminio (Al2O3) y es un intercambiador anfotérico ya que puede intercambiar cationes y aniones. Varias zeolitas naturales se han usado como intercambiadores iónicos en la remoción de iones amonio de aguas residuales y potables; de iones de cesio y estroncio de desechos radioactivos; y de metales pesados en aguas residuales industriales

El uso de materiales adsorbentes en diferentes aplicaciones ambientales se ha incrementado considerablemente en los últimos años. La gran mayoría de los adsorbentes actuales tienen capacidades de adsorción muy bajas por compuestos orgánicos no ionizables y sobre todo por aniones, y por esta razón, los adsorbentes actuales no se usan eficientemente en la remoción de estos compuestos en solución acuosa.

Las fuerzas intermoleculares desequilibradas que existen en la superficie de un sólido provocan la atracción o repulsión de las moléculas que se encuentran en la interfase entre una solución líquida y la superficie del sólido. Las moléculas que tienen cierta afinidad por el sólido se acumulan en la superficie.

La adsorción se clasifica en física o química dependiendo del tipo de interacción que se establece entre el adsorbato y la superficie del adsorbente. La adsorción física es un fenómeno reversible que se rige por fuerzas de tipo Van der Waals entre los sitios activos de la superficie del sólido y el adsorbato. Las moléculas no se adsorben sobre un sitio específico en la superficie y se pueden mover libremente en la interfase. La adsorción química se debe a una interacción química entre los complejos superficiales específicos del adsorbente y las moléculas del adsorbato. Este tipo de adsorción es muy específica ya que ocurre solamente sobre cierto tipo de sitios activos de la superficie del adsorbente.

Múltiples factores afectan en mayor o menor medida el fenómeno de adsorción. Uno de estos factores es considerar las propiedades de textura del adsorbente tales como área específica, diámetro promedio de los poros y volumen de los poros, así como las propiedades fisicoquímicas del adsorbente tales como la carga de la superficie, concentraciones y tipos de sitios activos (complejos superficiales); y la composición química del adsorbente, entre otros. También es necesario considerar las características químicas y físicas del adsorbato como el tamaño de la molécula, polaridad, solubilidad, composición química y la concentración del adsorbato en la solución. Por último es necesario además tener en consideración las características de la fase líquida, tales como pH, temperatura, fuerza iónica y polaridad.

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