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PROCESOS DE ADSORCIÓN

 

DEFINICIÓN

La adsorción es el proceso por el que una especie química (ADSORBIBLE o ADSORBATO) presente, inicialmente en una fase fluida, se concentra en la interfase que la separa de otra de igual o superior grado de ordenación (ADSORBENTE).

Hay que distinguir entre los procesos de adsorción y absorción.  La absorción es un proceso por el cual un material (absorbente) es retenido por otro (absorbato); puede ser la disolución de un gas o líquido en un líquido o sólido; o en la retención mediante fuerzas físicas de las moléculas de un gas, líquido o sustancia disuelta a la superficie o a la masa de un sólido.

En una masa de material sólido o líquido, todos los enlaces del interior entre los átomos que lo constituyen están satisfechos, pero en su superficie aparece una discontinuidad en esos enlaces. Para esos enlaces insaturados, es energéticamente favorable interacionar con la materia presente en sus alrededores, lo que se produce de forma espontánea. Por este motivo se produce el fenómeno de la adsorción.

El enlace que une los átomos de la sustancia con menor grado de ordenación con el material de mayor grado de ordenación depende de ambos materiales. Según este enlace, pueden darse dos tipos de adsorción: fisisorción y quimisorción.

La fisisorción o adsorción física tiene lugar mediante interacciones denominadas fuerzas de Van der Waals o fuerzas de dispersión London, que dan lugar a una atracción débil entre el adsorbato y el adsorbente. Por su parte, la quimisorción tiene lugar mediante enlaces químicos, dando lugar a fuerzas de interacción mayores.

Algunas de las principales aplicaciones de la adsorción son las que se enumeran a continuación:

  • Purificación de aguas residuales
  • Descontaminación de gases
  • Eliminación de olores, sabores o colores no deseados por ejemplo en aceites
  • Deshumidificación de gasolinas
  • Secado de aire
  • Ciencia forense (revelado de huellas dactilares)

Para estos procesos, resultan interesantes materiales con una gran superficie específica, como el carbón activo, el cual utilizaremos en alguno de los experimentos que se muestran en el video con el que queremos mostrar algunos ejemplos de este proceso de adsorción.

 

 EXPERIMENTOS

En el video aparecen tres experimentos diferentes. En los dos primeros se utilizan carbones para purificar agua y en el tercero se utiliza un carbón para revelar huellas digitales.

 1er Experimento

  1. Se prepara una disolución de Azul de metileno, que será el colorante que actúe como contaminante y que se desea retirar del agua
  2. Se introduce el carbón activo en una columna de vidrio. En la parte inferior se coloca un pedazo de algodón o de lana de cuarzo para evitar que el carbón se filtre al agua limpia.
  3. Se hace pasar la disolución a través del carbón activo y se recoge el agua limpia. Este es un proceso de purificación similar al de las jarras con filtro.

La explicación de este fenómeno es que, al pasar a través del carbón activo, los iones del colorante quedan depositados sobre la superficie del carbón mientras que el agua pasa a través de él. El resultado es que se obtiene el agua sin el colorante.

2o Experimento

  1. Se prepara una disolución de Azul de metileno, que, al igual que en el experimento anterior, será el colorante que actúe como contaminante y que se desea retirar del agua
  2. Se introduce el carbón con propiedades magnéticas en la propia disolución de azul de metileno y se agita.
  3. Cuando la disolución y el carbón lleven un rato bien mezclados, se acerca un imán al vaso que contiene la disolución. El carbón es atraído por el imán y se puede separar sin problemas del agua, de la cual ya se ha retirado el colorante.

En este experimento tiene lugar el mismo fenómeno que en el caso anterior: durante la agitación, los iones del colorante se adhieren a la superficie del carbón, separándose del agua.

3er Experimento

En el tercer experimento se muestra como se pueden revelar huellas dactilares con un carbón.

  1. Se coge una hoja de papel y se hace una marca. Sobre esa marca se presiona levemente con un dedo.
  2. Con una cuchara se espolvorea un poco de polvo de carbón sobre la marca que se ha realizado en el papel y se agita un poco
  3. Se retira el polvo de carbón sobrante y observamos que queda la huella dactilar perfectamente revelada sobre el papel.

La explicación de este fenómeno es que, al posar el dedo sobre la hoja dejamos grasa, restos de sudor y otras partículas que se encuentran en los surcos de las huellas dactilares, que quedan pegadas al papel. Al añadir el polvo de carbón, por el fenómeno de adsorción, éste queda adherido a esos restos que hemos dejado sobre el papel y por eso se revela la huella dactilar.

Queremos agradecer especialmente la colaboración realizada para este trabajo por Juan José Gutierrez Sevillano.

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1 comentario

MARIA -

como es el experimento para INDICE DE AZUL DE METILENO , DONDE LOS RESULTADOS SON EN RANGOS DE 0-30. PORQUE NO PUEDO MEDIR LA ADSORBANCIA, CON UN ESPECTOFOTOEMTRO.
MUCHAS GRACIAS
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