Unidad #1 Operaciones Unitarias II 1.1 Adsorción.

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1 Unidad #1 Operaciones Unitarias II 1.1 Adsorción.
Maestra: Ketzalli Vanessa Navarro Cruz Alumno: César Iván Tiznado Castañeda

2 Definición. La adsorción puede definirse como la tendencia de un componente del sistema a concentrarse en la interfase, donde la composición interfacial es diferente a las composiciones correspondientes al seno de las fases.

3 Hay una clara diferencia entre el fenómeno de adsorción y el de absorción, en el segundo existe una penetración física de una fase en la otra; sin embargo es factible que ambos sucedan simultáneamente, y en este caso puede ser muy difícil separar los efectos de ambos fenómenos, inclusive un fenómeno puede afectar al otro.

4 El fenómeno de adsorción es de particular relevancia en la ciencia de los coloides y superficies. El proceso de adsorción de átomos y moléculas en las interfases, es una de las principales formas en que las interfases de alta energía pueden modificarse para disminuir la energía total del sistema. a) La adsorción puede ocurrir en cualquier tipo de interfase (L-G, S-G, L-S), sin embrago las diferentes características de las interfases sólidas y líquidas hace necesario un análisis particular de cada caso.

5 Aspectos a considerar. 1) El efecto de la adsorción sobre la energía interfacial del sistema en el equilibrio. 2) La rapidez del proceso de adsorción.

6 Isoterma. Una isoterma de adsorción, es la relación general entre la cantidad de gas adsorbido por un sólido, a temperatura constante como función de la presión del gas. También puede definirse como la relación en el equilibrio entre la cantidad de gas adsorbido y la presión del gas a temperatura constante.

7 Clasificación. Adsorción física (fisisorción): fuerzas de van der Waalls, ∆H~ 20 KJ/mol, reversible ⇒ desorción ⇐ si T ↑ y P↓, no es de naturaleza específica (sitios activos), formación de multicapas, el adsorbato conserva su identidad.

8 Adsorción química (quimisorción): fuerzas análogas al enlace químico (atracción entre iones opuestos o coulombicas, coordinadas o covalentes), ∆H~ 200 KJ/mol, irreversible ⇒ no hay desorción ⇐ si T ↑ y P↓ a menos que sean cambios muy drásticos, es de naturaleza específica (sitios activos), formación de monocapas, el adsorbato puede perder su identidad,

9 Factores que afectan la cant. Adsorbida.
1. Cantidad del adsorbente (m): Superficie disponible. 2. P o C del adsorbato: Cantidad de material disponible. 3. Temperatura: Generalmente la adsorción es exotérmica

10 Equilibrio de adsorción.
El equilibrio de adsorción se define cuando el número de moléculas que llega a la superficie es igual al número de moléculas que dejan la superficie y pasan a la fase gas. Hay tres métodos de representación gráfica de datos de equilibrio de adsorción: Isotermas de adsorción Isóbaras de Adsorción Isósteras de Adsorción

11 Isotermas de adsorción.
El volumen de gas adsorbido se representa frente a la presión parcial para diferentes valores de temperatura constante:

12 Isóbaras de adsorción. Isóbaras de adsorción: El volumen se grafica frente a la temperatura a diferentes valores de presión parcial constante.

13 Isóteras de adsorción. La presión del gas adsorbido se representa frente a la temperatura para diferentes valores de volumen constante.

14 Referencias. ad3Adsorcion_19664.pdf IV/ADSORCION.pdf m/2008/05/operaciones-de-transferencia-de-masa- robert-e-treybal.pdf