PURIFICACIÓN EN FASE LIQUIDA

La adsorción con carbón en FASE LIQUIDA es útil para remover compuestos orgánicos que causan color, olor y sabor indeseables. Esta técnica es en la mayoría de los casos, la opción más sencilla y económica comparada con otras técnicas, por ejemplo: destilación cristalización, etc.

Aunque la mayor parte de los compuestos que adsorbe el carbón activado son de naturaleza orgánica, existen algunas importantes excepciones inorgánicas.

La adsorción en la FASE LIQUIDA es resultado de dos fenómenos:

a) Adsorción Física: debida a las fuerzas de Van Der Waals.

b) Adsorción Química: debida a la formación de enlaces químicos

Es importante mencionar que la adsorción en FASE LIQUIDA es el resultado de un equilibrio entre la adsorción y desorción, en consecuencia, es un fenómeno complejo que puede verse influenciado por muchas variables.

LA ECUACION DE FREUNDLINCH
Existe una ecuación empírica que ha demostrado ser útil para predecir el comportamiento del carbón activado en la mayoría de las aplicaciones en fase líquida:

Ecuación de Freundlich.
(A temperatura constante)
X= Cantidad de impureza adsorbida.
M= Dosis de carbón.
C= Concentración residual de la Impureza.
K,n= Constantes.

Si graficamos en papel logarítmico esta ecuación obtendremos una recta.

Esta gráfica es conocida como Isoterma de Freundlich y es de mucha utilidad al evaluar el comportamiento de un carbón activado para determinada aplicación, y encontrar la dosis adecuada.

Resulta interesante recalcar que si se graficaran para una determinada aplicación los datos de dosis del carbón vs. el porcentaje de impureza removida, se obtendría una gráfica similar a ésta:

Donde se pueden observar que existe un rango en el cual el carbón activado es eficiente, pero llega el momento en que aunque se agregue más carbón, la ganancia En remoción es cada vez menor.

Un carbón activado normalmente adsorbe entre un 10% y un 60% de su peso en impurezas. Desafortunadamente en FASE LIQUIDA es común que la impureza a remover sea en realidad una mezcla de compuestos, y rara vez se conoce su composición exacta.

Por esto, la realización de las Isotermas tiene una gran importancia. Cabe aclarar que por lo mismo, la Isoterma será sólo aplicable a las condiciones bajo las cuales se realizó, y al cambiar cualquiera de ellas, la Isoterma puede cambiar significativamente.

Resulta obvio que para que un compuesto sea adsorbido por el carbón activado sus moléculas deben penetrar los poros del mismo, en consecuencia, los poros del carbón deben tener un diámetro mayor que el de las moléculas de la Impureza.

Se ha visto que en FASE LIQUIDA la mayoría de las impurezas son moléculas medianas y grandes que a su vez requieren de carbones con una gran cantidad de poros medios.

Al ser la adsorción un proceso en equilibrio,cualquier impureza que tenga Afinidad con el producto en el que está presente, dificultará la adsorción. Por ejemplo: un contaminante altamente soluble en el medio que se encuentra será más difícil de adsorber que uno de solubilidad media o baja.

Dentro del proceso de adsorción uno de los pasos normalmente más críticos es la difusión de las impurezas a remover hacia la superficie externa del carbón, por está razón cualquier variable que afecte la difusividad, puede también tener un efecto sobre la adsorción.

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