adsorción

La adsorción es el proceso por el cual moléculas, iones o átomos (adsorbato) se adhieren a la superficie de un sólido o líquido (adsorbente). A diferencia de la absorción, las especies adsorbidas quedan mayormente en la superficie y no penetran en el volumen del material. El fenómeno resulta de interacciones entre el adsorbato y la superficie, que dependen de la naturaleza de ambos y de las condiciones ambientales.

Existen dos grandes tipos: adsorción física y adsorción química. En la adsorción física prevalecen fuerzas débiles (van der Waals), suele ser rápida y, en general, reversible. En la adsorción química las interacciones son más fuertes, pueden requerir activación y, a veces, ser irreversibles; pueden cambiar la superficie o el adsorbato.

Los factores que influyen son la temperatura, la presión o concentración, la superficie disponible y la porosidad del adsorbente, así como la compatibilidad entre adsorbente y adsorbato. En general, una mayor área superficial y porosidad favorecen la adsorción. La temperatura y la naturaleza de las interacciones determinan si predomina la adsorción física o química.

Entre los adsorbentes comunes se encuentran el carbón activado, las zeolitas, las resinas de intercambio iónico, la alúmina y la sílice. Otros materiales porosos se utilizan según la aplicación. El adsorbato puede ser gaseoso, vapores, líquido o iones; la selectividad depende de la afinidad entre la superficie y la especie a adsorber.

Las aplicaciones abarcan purificación y tratamiento de aire y agua, separación de mezclas, desecación y eliminación de contaminantes. En química analítica, la adsorción sustenta técnicas como la cromatografía. Teóricamente, las isoterma de adsorción, como Langmuir y Freundlich, describen la relación entre cantidad adsorbida y presión o concentración.