Absorção (química)

Absorção na química é um fenômeno ou processo físico ou químico em que átomos, moléculas ou íons introduzem-se em alguma outra fase, normalmente mais massiva, e fixam-se. O processo pode se dar pela fixação de um gás por um sólido ou um líquido, ou a fixação de um líquido por um sólido.

A substância absorvida se infiltra na substância que absorve, diferentemente da adsorção, já que espécies químicas submetidas a absorção são absorvidas pelo volume, não pela superfície (como no caso de adsorção). Um termo mais geral é sorção que abrange adsorção e troca iônica. A absorção é basicamente quando algo toma lugar em outra substância.[1]

Coluna de absorção laboratorial. 1a): entrada de CO₂; 1b): entrada de H₂O; 2): saída; 3): coluna de absorção; 4): enchimento.

Trata-se de uma operação unitária e está limitada as restrições termodinâmicas assim como a destilação portanto o conhecimento em termodinâmica é imprescindível para se projetar ou operar uma coluna de absorção.

Considere um soluto na forma de vapor, por exemplo, amônia, misturado com um gás, a ser chamado de "inerte" por exemplo, ar. Esse nome de inerte deve-se a que ele permanecerá sempre na fase gasosa, não será transportado. Deseja-se remover o soluto da mistura gasosa ou para reaproveitamento ou para evitar que essa mistura ar+amônia seja lançada na atmosfera. A remoção completa é impossível, pode se chegar a 99,99% de recuperação mas nunca 100%.

A retirada do soluto (amônia) será feita através de um solvente, por exemplo, água ou um "reagente químico" (por exemplo, uma solução ácida). No primeiro caso, a remoção dá-se através da solubilidade da amônia na água; no outro caso, a amônia reage com o ácido (reação química, um processo químico). Dependendo do caso, um ou outro método pode ser mais interessante e econômico. Para o exemplo em questão, a absorção física é a mais recomendada, pois a água é um ótimo solvente para a amônia; é barata, não é tóxica, não é tão volátil, não é corrosiva, não é viscosa, nem inflamável e é quimicamente estável.

Uma outra simplificação, muitas vezes adotada, é considerar que a água também seja inerte, isto é, ela permanece na forma de líquido e praticamente não evapora. Essa simplificação, em geral, é aceitável porque a quantidade de água evaporada, quando ocorre, normalmente é desprezível em relação à quantidade de soluto que é absorvido. Assim, temos um inerte no gás (ar) e um inerte no líquido (água), e o único componente que passa de uma fase à outra é a amônia.

Em termos de aplicações industriais, pode-se citar diversos exemplos de absorção, tais como na purificação de gases de combustão, remoção de CO₂ na fabricação de amônia, recuperação de solutos (SO₂, acetona, HCl, etc.) em processos diversos. A absorção de gases é fundamental no processo de contato, na produção de ácido sulfúrico.