Absorción, Desorción y Extracción

Absorción y Desorción

Cuando se ponen en contacto una fase gaseosa y una fase líquida que contiene un soluto volátil y soluble cuya concentración en ambas fases no se corresponde con la de equilibrio, se produce espontáneamente su transporte desde la fase gaseosa a la líquida (absorción) o de la líquida a la gaseosa (desorción), hasta llegar al equilibrio.

El proceso de absorción se usa con fines productivos y se emplea como método de control de emisiones.

El mecanismo de la absorción-desorción consiste en la transferencia selectiva de uno o más componentes de una mezcla gaseosa a un disolvente líquido, o viceversa.

Características de un buen absorbente:

• Buen disolvente del soluto
• Poco volátil
• Barato
• No corrosivo
• Estable
• Baja viscosidad
• No espumante
• No inflamable

Entre los líquidos más utilizados como disolventes de absorción se encuentra el agua, los aceites minerales y los hidrocarburos poco volátiles.

Equipos utilizados:

• Torres de pulverización
• Columnas de platos y de relleno

Las columnas de relleno son ventajosas en caso de productos corrosivos, si forman espumas o taponamientos, o cuando la pérdida de presión pueda ser elevada.

Las columnas de platos son ventajosas a gran escala.

Ejemplos:

• Desorción: eliminación de hidrocarburos volátiles contenidos en hidrocarburos pesados o en aguas contaminadas.
• Absorción: disolución en agua del amoniaco contenido en el aire, disolución de SO2 en disoluciones alcalinas, de CO2 en disoluciones de monoetanolamina.

Extracción

Es una operación de separación por transferencia de materia en la que se ponen en contacto dos mezclas líquidas inmiscibles con objeto de transferir uno o varios componentes de una fase a la otra.

Normalmente se añade a la mezcla original, cuyos componentes se desean separar, un disolvente selectivo, que actúa de agente extractor.

Las corrientes líquidas resultantes se denominan refinado y extracto.

En primer lugar, mediante un alto grado de turbulencia, se ponen en contacto íntimo las dos fases hasta conseguir la transferencia de soluto de la mezcla original al disolvente. Una vez finalizada esta etapa se procede a la separación de las fases, obteniéndose el refinado y el extracto.

Tipos de extractores:

• Los que utilizan agitación mecánica.
• Los que la circulación es producida por la propia circulación de los fluidos.

La extracción puede realizarse por contacto continuo o discontinuo.

Equipos de extracción:

• Contacto discontinuo: mezcladores-sedimentadores, columnas de platos perforados, torres de extracción agitadas.
• Contacto continuo: las torres de pulverización y las columnas de relleno.

Ventajas de las columnas de relleno sobre las de plato

1. Mayor capacidad con altas velocidades de líquido o alta viscosidad: En las columnas de plato, la fase ascendente ha de burbujear a través de la descendente para crear la superficie de transferencia de materia, mientras que en las de relleno se crea por formación de una capa de líquido que cae por la acción de la gravedad. Ello hace que las columnas de relleno no precisen de dispositivos específicos para la circulación del líquido, de modo que pueden emplear el 100% de la sección de la columna para la transferencia de materia.
2. Mayor combinación eficiencia/capacidad: Puesto que la capacidad de las columnas de relleno es superior a la de los platos para tamaños semejantes, es posible emplear columnas más pequeñas para manejar los mismos caudales de gas y líquido.
3. Menor formación de espumas: En la columna de platos, al pasar la fase discontinua ascendente a través de la fase líquida continua se produce la formación de espuma, que resulta difícil de separar. Por su parte, en las columnas de relleno la fase líquida descendente es discontinua mientras que la ascendente es continua, evitándose la formación de espuma.
4. Menor pérdida de presión: Las columnas de relleno presentan menor pérdida de presión por etapa teórica o unidad de transferencia.
5. Menor tiempo de residencia: La cantidad de líquido retenido en las columnas de relleno es menor que en la de platos. La menor retención de líquido da lugar a menores tiempos de residencia.

Materias Primas que Contienen Carbono

El petróleo es una sustancia aceitosa de color oscuro a la que, por sus compuestos de hidrógeno y carbono, se le denomina hidrocarburo.

Valoración Química

Reacción que tiene lugar: NaOH + HCl ¾¾® NaCl + H2O

Disoluciones de partida: 1 M de NaOH y 1 M de HCl.

1er paso: Dilución

• Con la pipeta de 20 mL se toman 20 mL de NaOH 1 M y se añaden sobre el matraz aforado de 100 mL para ajustar después el volumen a 100 mL. El contenido se transfiere a la botella de NaOH diluida.
• Se enjuagan bien el matraz de 100 mL y la pipeta con agua destilada.
• Con la pipeta de 20 mL se toman 10 mL de HCl 1 M y se añaden sobre el matraz aforado, para completar después hasta 100 mL con agua destilada. El contenido se transfiere a la correspondiente botella.
• Se enjugan matraz y pipeta.

2º paso: Valoración

• Con la pipeta de 20 mL se toman 10 mL de NaOH diluido y se añaden sobre el matraz erlenmeyer. Añadir una gota de fenolftaleína.
• Con la ayuda de un embudo, rellenar la bureta con HCl diluido, colocando el vaso de precipitados debajo. Enrasar la bureta vaciando sobre el mismo vaso de precipitados.
• Añadir sobre el erlenmeyer la cantidad necesaria de HCl para provocar el viraje de la coloración de la fenolftaleína.
• Realizar la lectura en la bureta.
• Enjuagar con agua destilada todo el material utilizado.

3er paso: Estudio de la precisión de los aparatos de medida de volumen

• Tarar el vaso de precipitados seco.
• Añadir un volumen de agua destilada medido con el aparato que se quiere calibrar.
• Pesar el vaso con el volumen correspondiente.

Etiquetas: absorción, columnas de platos, columnas de relleno, desorción, extracción, petróleo, transferencia de materia, valoración química