Adsorción es un concepto que se utiliza en el terreno de la física con referencia al proceso y el resultado de adsorber. Este verbo alude a la atracción y retención que realiza un cuerpo en su superficie de iones, átomos o moléculas que pertenecen a un cuerpo diferente.

“Adsorción” es uno de los términos más utilizados pero menos entendidos en las discusiones sobre filtración. La adsorción se refiere a la eliminación de una impureza de un líquido a la superficie de un sólido. Una partícula suspendida nacida en agua se adhiere a una superficie sólida cuando la adsorción ocurre. La adsorción es la adhesión de átomos, iones o moléculas de un gas, líquido o sólido a una superficie. En el caso de filtración de agua, las partículas sólidas suspendidas presentes en el líquido se adherirán a la superficie sólida del medio.

La adsorción difiere de la oclusión en que las partículas ocluidas se eliminan del flujo del proceso porque lo son, donde la oclusión es el resultado que las partículas son demasiado grandes para pasar a través de una restricción física en los medios. En la mayoría de los casos, las partículas adsorbidas se ven afectadas por interacciones químicas débiles que les permiten adherirse a la superficie de un sólido. Las partículas adsorbidas se unen a la superficie de un medio dado, convirtiéndose en una película de una parte débilmente sostenida del sólido. Las moléculas de impurezas se mantienen dentro de la estructura interna de los poros del carbono mediante la atracción electrostática (fuerzas de Van der Waals), también conocida como Quimisorción

Aplicaciones de la adsorción

Los principios de la adsorción se aplican en ámbitos muy diferentes. En el mundo de la industria, uno de sus usos más populares consiste en aprovecharla para extraer humedad del aire comprimido. Para ello, se pasa el aire comprimido por medio de un lecho de algún material que ante a las moléculas del agua consiga generar la adsorción (esto puede llevarse a cabo con la alúmina activa, por ejemplo).

El carbón activado granular (GAC) se usa principalmente en lechos de filtro fijos y el método de regeneración de carbón activado más común es la activación térmica. Esto se realiza en tres pasos principales, comenzando con el secado, luego el calentamiento y finalmente la gasificación orgánica residual por gas oxidante (vapor o dióxido de carbono). Normalmente, reemplazar el lecho de carbono resulta más barato ya que los principales fabricantes de carbono están en Europa.

El carbón activado es un adsorbente carbonoso con una alta porosidad interna y, por lo tanto, una gran superficie interna. Las calidades comerciales de carbón activado tienen una superficie interna de 500 hasta 1500 m²/g. En relación con el tipo de aplicación, existen tres grupos principales:

• Carbón activado en polvo, tamaño de partícula 1 – 150 μm
• Carbón activado granular, tamaño de partícula 0.5 – 4 mm
• Carbón activado extruido, tamaño de partícula 0.8 – 4 mm

CARACTERÍSTICAS DEL CARBON ACTIVADO

Tiene características únicas: tal como un área de superficie interna grande, propiedades químicas dedicadas (superficiales) y buena accesibilidad a los poros internos. La distribución del tamaño de poro es muy importante para la aplicación práctica; el mejor ajuste depende de las moléculas a atrapar, la fase (gas, líquido) y las condiciones de tratamiento. La estructura de poros deseada de un producto de carbón activado se logra combinando la materia prima y las condiciones de activación correctas.

Algunos de los aspectos importantes que deben considerarse para que un filtro de carbón activado sea eficiente son:

1. El tiempo de contacto requerido
2. El tamaño de los recipientes de filtro
3. Las instalaciones de llenado y vaciado
4. Las medidas de seguridad. 

Es un mito que el carbón activado se puede regenerar mediante un simple lavado a contracorriente. El retrolavado solo elimina el material atrapado y reclasifica el lecho filtrante. El carbón activado tiene una cierta vida después de la cual no puede eliminar las impurezas y, por lo tanto, debe eliminarse y reemplazarse.