Operaciones de separación en la industria química

ADSORCIÓN

Operación de separación de sustancias que se realiza al poner en contacto un fluido con un sólido adsorbente, es reversible, el adsorbente expulsa el líquido adsorbido, dando lugar a la des-adsorción.

Factores que intervienen en la adsorción

• Presión de vapor o concentración de soluto
• Temperatura
• Tamaño de poro de la sustancia adsorbente
• Existencia de adsorción física o química

Carbones activos son carbones pulverizados y activados con sales químicas o sustancias orgánicas sin carbonizar. Se utilizan para decoloraciones o para recuperación de disolventes y eliminación de olores.

La capacidad de adsorción corresponde a la cantidad máxima de producto que el adsorbente puede fijar en unas condiciones determinadas de temperatura, concentración, etc. Se expresa en g adsorbidos por cada 100 g de adsorbente.

ABSORCIÓN

Consiste en la disolución de un gas en un líquido y en algunos casos en la separación de gases mezclados por absorción de uno de ellos en el líquido.

Se utiliza para preparar algunos reactivos comerciales: Ácido clorhídrico (disolución de cloruro de hidrógeno gas en agua) Amoniaco (disolución de amoníaco gas en agua)

Desorción: operación contraria: eliminar de un líquido a un gas disuelto.

La disolución del gas en el líquido continuará hasta que se establezca un equilibrio dinámico entre las moléculas disueltas y las moléculas de gas.

EXTRACCIÓN

Las separaciones denominadas difusionales se utilizan para la separación de los componentes de una mezcla y se basan en la mayor difusión de un componente desde una fase homogénea a otra.

La extracción puede definirse como la separación de un componente de una mezcla por un disolvente inmiscible con el otro componente de la mezcla. A menudo uno de los líquidos será una disolución acuosa y el otro un disolvente orgánico no miscible en agua. En el proceso se añade un disolvente a una mezcla donde se encuentra el soluto a extraer.

En la extracción la fase donde predomina el disolvente es el extracto y donde predomina la mezcla se denomina refinado.

• Líquido-líquido- embudo de decantación
• Sólido-líquido

Aplicaciones extracción: obtención de extractos vegetales, separación de mezclas azeotrópicas.

MUESTRA DE GASES EN LA ATMÓSFERA

Objetivo: relacionado con el control del nivel de contaminación, en el que lo importante no es tomar un gas en sí, sino los analitos que contiene. La toma de muestras de gases en la atmósfera puede tener falta de representatividad debido a la gran extensión que esta ocupa. Será necesario diseñar una toma de muestra que incluya un gran número de muestras. El equipo de toma de muestra suele ser un captador activo.

ENFOQUES

• Análisis en la fuente, estudio de la emisión
• En el medio ambiente, analizar inmisión

Muestreo contínuo (a lo largo del año) periódico (1 mes, 2 semanas, etc.) puntual (días y horas).

Los muestreadores pasivos y activos corresponden a metodología discontínua, implicando el posterior análisis en el laboratorio, mientras que los analizadores automáticos y sensores remotos pertenecen a la metodología continua, proporcionando los datos a tiempo real. Determinan los niveles de aire.

Muestreadores activos. Captador de pequeño volumen: se emplea para la toma de muestras de partículas en suspensión en el aire y para las muestras de gases, pudiéndose emplear al mismo tiempo para ambos. Consiste en un equipo formado por un filtro, borboteador, contador de gas y bomba aspirante. Para cada contaminante se introduce el filtro que corresponde en el portafolios, y en el borboteador la solución captadora. En ese momento se anotará la lectura del contador y se pone en funcionamiento la bomba. Después de un tiempo se para la bomba y se procede a una nueva lectura del contador. Se desmonta el filtro y el borboteador para su traslado al laboratorio.