Adsorción (Documento) PDF

1 Tema: Adsorción Materia: Control de la contaminación del agua Carrera: Protección Del Medioambiente Estudiante: Hurtado Romo Evelyn Alejandra Docente: Ing. Marcelo Cabrera 31 de mayo del 2024 ...

1 Tema: Adsorción Materia: Control de la contaminación del agua Carrera: Protección Del Medioambiente Estudiante: Hurtado Romo Evelyn Alejandra Docente: Ing. Marcelo Cabrera 31 de mayo del 2024  2 La Adsorción como Método de Tratamiento del Agua ¿Cuál es la diferencia entre absorción y adsorción? Para empezar es importante tener claras estas definiciones, en física, la absorción ocurre cuando una sustancia en estado gaseoso, a la que se denomina “absorbato”, se incorpora al volumen que ocupa otra sustancia en estado líquido y a la que se denomina “absorbente”. Por su parte la adsorción se define como el fenómeno que se presenta cuando una sustancia, en estado líquido o gaseoso, a la que se llama “adsorbato”, se adhiere a la pared de un sólido, llamado “adsorbente”. (Carbotecnica, 2022) Recurso: Video acerca de la adsorción.(Garcia, 2021) Link: https://www.youtube.com/watch?v=gGg777Q_okc&ab_channel=LORENAGARCIA  3 1. ¿En qué Consiste este Tratamiento? La adsorción es un proceso en el cual los contaminantes presentes en el agua son capturados y retenidos en la superficie de un material sólido conocido como adsorbente. Este método es altamente eficaz para eliminar una amplia variedad de contaminantes orgánicos e inorgánicos, incluyendo metales pesados, colorantes, pesticidas, y compuestos orgánicos volátiles. El proceso de adsorción puede ser físico o químico. En la adsorción física (Fisisorción), los contaminantes se adhieren a la superficie del adsorbente mediante fuerzas de Van der Waals. En la adsorción química (Quimisorción), se forman enlaces químicos entre los contaminantes y el adsorbente. Los materiales comúnmente usados como adsorbentes incluyen el carbón activado, zeolitas, arcillas, y materiales sintéticos como resinas de intercambio iónico.(Tuset, 2022) 2. Condiciones de Operación para este Proceso Las condiciones de operación para un proceso de adsorción eficiente incluyen: - pH del Agua: El pH del agua influye en la capacidad de adsorción. Por ejemplo, el carbón activado es más eficiente en pH bajos para ciertos contaminantes orgánicos. - Temperatura: Generalmente, la adsorción física es exotérmica, por lo que temperaturas más bajas favorecen el proceso. Sin embargo, la adsorción química puede ser favorecida por temperaturas más altas. - Concentración del Contaminante: La capacidad de adsorción aumenta con la concentración del contaminante, hasta que se alcanza la capacidad máxima del adsorbente. - Tiempo de Contacto: Un mayor tiempo de contacto entre el agua y el adsorbente mejora la adsorción hasta que se alcanza un equilibrio.  4 - Agitación y Flujo: La agitación y el flujo continuo del agua a través del lecho de adsorbente aseguran un mejor contacto entre el contaminante y el adsorbente. Factores que afectan a la adsorción: Solubilidad: Menor solubilidad, mejor adsorción. Estructura molecular: Más ramificada, mejor adsorción. Peso molecular: Grandes moléculas, mejor adsorción. Problemas de difusión interna, pueden alterar la norma. Polaridad: Menor polaridad, mejor adsorción. Grado de saturación: Insaturados, mejor adsorción. El sólido universalmente utilizado en el tratamiento de aguas es el carbón activo, aunque en los últimos años se han desarrollado diversos materiales sólidos que mejoran, en ciertas aplicaciones, las propiedades del carbón activo. (López, 2022) 3. Restricciones o Limitantes para este Proceso A pesar de sus ventajas, la adsorción presenta ciertas limitaciones: - Capacidad de Adsorción: Cada adsorbente tiene una capacidad máxima, más allá de la cual no puede adsorber más contaminantes. - Costo del Adsorbente: Adsorbentes como el carbón activado pueden ser costosos, especialmente en grandes cantidades. - Regeneración y Manejo de Residuos: Los adsorbentes saturados necesitan ser regenerados o reemplazados, lo que puede generar residuos secundarios y costos adicionales. - Selectividad: Algunos adsorbentes son específicos para ciertos tipos de contaminantes y no son efectivos para otros.  5 - Condiciones del Agua: La presencia de otros contaminantes puede interferir con el proceso de adsorción, reduciendo su eficiencia. 4. Ejemplos de Aplicación de la Adsorción Ejemplo en Ecuador En Ecuador, la adsorción se utiliza en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Quitumbe, en Quito. Esta planta emplea carbón activado para la adsorción de contaminantes orgánicos presentes en el agua residual, mejorando significativamente la calidad del efluente tratado antes de su descarga al río Machángara. Ejemplo en el Mundo Un ejemplo destacado a nivel mundial es la Planta de Tratamiento de Agua de la Ciudad de Nueva York. Esta planta utiliza carbón activado en polvo (PAC) para adsorber compuestos orgánicos volátiles y otros contaminantes presentes en el agua del río Delaware. Este proceso asegura que el agua potable suministrada a millones de residentes cumpla con los estrictos  6 estándares de calidad establecidos por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA). Bibliografía Carbotecnica. (2022). ¿Cuál es la diferencia entre absorción y adsorción? - Carbotecnia. Bogotá. https://www.carbotecnia.info/aprendizaje/tratamiento-de-agua/diferencia-entre- absorcion-y-adsorcion/ Garcia, L. (2021). Adsorción Fisisorción Y Quimisorción. YOUTUBE. https://www.youtube.com/watch?v=gGg777Q_okc&ab_channel=LORENAGARCIA López, C. (2022). La adsorción como tecnología de purificación de agua. https://royalbrinkman.com.mx/centro-de-conocimiento/proyectos-tecnicos/la-adsorcion- como-tecnologia-de-purificacion-de-agua Tuset, S. (2022). Adsorción en carbón activado para el tratamiento de aguas residuales. Condorchem Enviro Solutions. https://condorchem.com/es/blog/adsorcion-en-carbon- activado-para-el-tratamiento-de-aguas-residuales/