Absorción (química) para niños
Absorción es un proceso en el que una sustancia, como un gas, se mezcla y se disuelve en otra sustancia, que suele ser un líquido. Imagina que tienes una bebida gaseosa: el gas (dióxido de carbono) se disuelve en el líquido. Eso es un tipo de absorción.
Este proceso es muy importante en la industria y en la naturaleza. Por ejemplo, cuando el aire pasa por un líquido, algunos gases del aire pueden ser "absorbidos" por ese líquido. Lo contrario de la absorción se llama desorción, que es cuando el gas sale del líquido.
Un ejemplo común es cuando el amoníaco, que es un gas, se disuelve en agua líquida. Si el gas es aire y el líquido es agua, y el objetivo es quitar el vapor de agua del aire, a ese proceso se le llama deshumidificación.
Contenido
Tipos de Absorción
La absorción puede ocurrir de dos maneras principales, dependiendo de si hay una reacción química o no.
Absorción Física
En la absorción física, el gas simplemente se disuelve en el líquido, como cuando el azúcar se disuelve en agua. No hay una reacción química entre el gas y el líquido.
- Este proceso es reversible, lo que significa que el gas puede volver a salir del líquido.
- Las fuerzas que hacen que el gas se disuelva son débiles, como pequeños imanes que atraen las moléculas.
- Generalmente, se necesita poca energía para que ocurra.
- Si la temperatura del líquido aumenta, la cantidad de gas que se disuelve suele disminuir. Piensa en una bebida gaseosa caliente: pierde el gas más rápido.
- Si la presión aumenta, más gas se disuelve.
Absorción Química
En la absorción química, el gas no solo se disuelve, sino que también reacciona químicamente con el líquido para formar una nueva sustancia.
- Este proceso es más rápido porque la reacción química ayuda a que el gas se disuelva.
- La reacción química hace que el proceso sea más difícil de revertir.
- Se forman enlaces químicos fuertes entre el gas y el líquido.
- Se libera más calor en este tipo de absorción.
- A veces, un aumento de temperatura puede ayudar a que la absorción química ocurra más rápido.
Absorción Molecular y Atómica
Estos tipos de absorción se usan en una técnica llamada espectroscopia, que ayuda a los científicos a estudiar cómo la luz interactúa con las sustancias.
- Absorción molecular: Ocurre cuando las moléculas de una sustancia absorben energía de la luz. Esto ayuda a entender de qué están hechas las cosas a nivel molecular.
- Absorción atómica: Se usa para saber la cantidad de elementos químicos específicos (como metales) que hay en una muestra. Los átomos absorben energía de la luz, y esto permite a los científicos medir su concentración. Es muy útil para analizar muestras de alimentos, medicinas o el medio ambiente.
Cómo se disuelven los gases en los líquidos
La cantidad de gas que se disuelve en un líquido (su solubilidad) depende de varios factores importantes:
- Temperatura: Generalmente, a mayor temperatura, menos gas se disuelve en un líquido.
- Presión: A mayor presión, más gas se disuelve en un líquido. Por eso las bebidas gaseosas están selladas a alta presión.
- Concentración: La cantidad de gas presente también influye.
Los científicos usan experimentos para saber exactamente cuánto gas se disuelve en un líquido bajo diferentes condiciones.
Elegir el Líquido Adecuado para la Absorción
Cuando se usa la absorción en la industria, es muy importante elegir el líquido correcto para disolver el gas. Aquí te decimos qué buscar:
- Que disuelva bien el gas: El líquido debe ser capaz de disolver mucho gas para que el proceso sea eficiente. A veces, un líquido que reacciona químicamente con el gas es una buena opción, siempre y cuando la reacción sea reversible para poder recuperar el líquido y usarlo de nuevo.
- Que no se evapore fácilmente: El líquido debe tener una presión de vapor baja, lo que significa que no se evapora mucho. Así se evita perder mucho líquido durante el proceso.
- Que no dañe el equipo: El líquido no debe ser corrosivo, es decir, no debe dañar los materiales de los tanques y tuberías.
- Que sea económico: Debe ser barato y fácil de conseguir, para que las pérdidas no sean costosas.
- Que no sea muy espeso: Un líquido menos espeso (con baja viscosidad) ayuda a que la absorción sea más rápida y el equipo funcione mejor.
- Otras características: Lo ideal es que el líquido no sea tóxico, no sea inflamable, sea estable y no se congele fácilmente.
Torres de Absorción (Torres Empacadas)
Las torres empacadas son equipos grandes y verticales que se usan para que un gas y un líquido se mezclen y el gas se disuelva en el líquido.
El líquido se vierte por la parte de arriba y cae por el interior de la torre, que está llena de materiales especiales llamados "empaque" o "relleno". Estos materiales tienen mucha superficie para que el líquido se extienda y el gas, que sube desde abajo, pueda entrar en contacto con él y disolverse.
Materiales de Empaque
El empaque dentro de la torre debe tener ciertas características:
1. Mucha superficie: Para que el gas y el líquido tengan mucho espacio para tocarse. 2. Buen flujo: Debe permitir que el gas y el líquido pasen fácilmente sin que se acumulen. 3. No reaccionar: No debe reaccionar con los líquidos o gases que se están procesando. 4. Ser fuerte: Debe ser resistente para poder instalarlo y manejarlo. 5. Ser barato: Para que el costo de la torre no sea muy alto.
Hay dos tipos principales de empaques:
- Empaques al azar: Son piezas que se tiran dentro de la torre y caen de forma desordenada. Pueden ser anillos huecos de porcelana, carbón, metal o plástico. Los tamaños más pequeños ofrecen más superficie, pero los más grandes son más económicos.
- Empaques regulares: Son piezas que se colocan de forma ordenada dentro de la torre. Permiten que el gas fluya con menos resistencia y son útiles en procesos especiales, como la destilación al vacío.
Soportes del Empaque
En la parte de abajo de la torre, se necesita un soporte fuerte para sostener todo el empaque. Este soporte también debe permitir que el gas y el líquido fluyan sin problemas.
Cuerpo de la Torre
La torre en sí puede estar hecha de diferentes materiales como madera, metal, cerámica, vidrio o plástico, dependiendo de si los líquidos y gases son corrosivos. Suelen ser redondas para que sean más resistentes.
Absorción con Reacción Química en la Industria
En muchas industrias, la absorción se usa junto con una reacción química. Esto significa que el gas que se absorbe reacciona con una sustancia en el líquido.
Por ejemplo, el dióxido de carbono puede ser absorbido por una solución especial que reacciona con él. Otro ejemplo es cuando el dióxido de azufre de las chimeneas se mezcla con una solución de piedra caliza en agua para formar una sustancia insoluble.
Esta reacción química tiene dos efectos positivos:
- Aumenta la diferencia de concentración: Al reaccionar, el gas desaparece del líquido, lo que hace que más gas del aire quiera disolverse.
- Mejora la velocidad de mezcla: La reacción ayuda a que el gas se mueva más rápido del aire al líquido.
Estos dos efectos hacen que la absorción sea mucho más rápida y eficiente.
Galería de imágenes
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Absorbedor de laboratorio. 1a): entrada de CO2; 1b): entrada de H2O; 2): salida; 3): columna de absorción; 4): envasado.
Véase también
En inglés: Absorption Facts for Kids
