• 2025-11-07

Adsorción

Adsorción

La adsorción es el fenómeno de enriquecimiento de solutos (adsorbatos) en las interfaces sólido-líquido. Sus características principales son:

Adsorción física: Fuerzas de Van der Waals, energía de activación de la desorción < 40 kJ/mol

Adsorción química: Formación de enlaces químicos, energía de activación de la desorción > 80 kJ/mol

Mecanismo de acción

Propiedades termodinámicas

La adsorción física es reversible (tasa de desorción > 95 % a 25 °C)

La adsorción química suele ser irreversible (requiere regeneración térmica a > 150 °C)

■ Sistema de material adsorbente

Tipo de material: Superficie específica (m²/g) Aplicación típica

Aplicaciones para el tratamiento de agua

Carbón activado (CAG) 900-1400 Eliminación de COV (capacidad de adsorción de benceno: 120 mg/g)

Tamiz molecular de zeolita 400-800 Adsorción de nitrógeno amoniaco (Capacidad de intercambio: 2,2 meq/g)

Adsorbente de resina: 500-1200. Captura de metales pesados (Capacidad de Cu²⁺: 3,2 mmol/g)

■ Parámetros de control de ingeniería

Isoterma de adsorción: Modelo de Freundlich (1/n = 0,3-0,7)

Tiempo de contacto en lecho vacío (EBCT): 10-20 minutos

Definición del punto de ruptura: Concentración de salida ≥ 5 % de la concentración media de entrada

Ventajas y limitaciones técnicas

Ventajas

Eliminación profunda de contaminantes traza con nivel de PPb

Diseño modular (ciclo de sustitución del tanque del filtro de carbón activado: 6-24 meses)

Limitaciones

Alto consumo energético para la regeneración del adsorbente químico (≥ 3 kWh/m³)

Efecto de adsorción competitivo (disminución de la capacidad del 30-50 % en sistemas multicomponente)