ADSORÇÃO EM CARVÃO ATIVADO E CINÉTICA DE EQUILÍBRIO

ADSORÇÃO EM CARVÃO ATIVADO E CINÉTICA DE EQUILÍBRIO

C. A. P. da SILVA, L. E. P. OSÓRIO, S. J. M. de ANDRADE, S. A. da SILVA e T. L. G. MARTINS

1 Centro Universitário do Leste de Minas Gerais, Departamento de Engenharia Química

E-mail para contato: [e-mail]

RESUMO – A adsorção é um fenômeno físico-químico onde o componente em uma fase gasosa ou líquida é transferido para a superfície de uma fase sólida. Os componentes que se unem à superfície são chamados adsorvatos, enquanto que a fase sólida que retém o adsorvato é chamada adsorvente. A remoção das moléculas a partir da superfície é chamada dessorção. A prática de adsorção em carvão ativado foi realizada utilizando-se ácido butanoico de 5  diferentes concentrações ao longo de determinados períodos de tempo. Para cada período de tempo, titulou-se cada uma das soluções de diferentes concentrações de ácido contendo carvão ativado utilizando hidróxido de sódio 0,05M. Através dos volumes obtidos nas titulações calculou-se as concentrações reais de ácido presentes em cada solução e em seu respectivo período de tempo e, construiu-se as isotermas de adsorção (Langmuir e Freundlich).

1. INTRODUÇÃO (FONTE 14)

O título da seção é um cabeçalho de primeira ordem, deverá ser numerado com algarismos arábicos, alinhados junto à margem esquerda, com letras maiúsculas e em negrito. Deverá ser separado por um espaço duplo (ou simples com 12 pt) antes e depois do texto.

O texto deverá ser digitado em espaço simples para todo o trabalho e espaço duplo (ou simples com 12 pt) entre parágrafos. A página deverá ser configurada no formato A4 (210mm x 297mm), com orientação “retrato”, em uma coluna, com margem superior 30 mm e margens inferior, direita e esquerda de 25 mm. A fonte deverá ser a Times New Roman, tamanho 16 no título, 14 nos cabeçalhos de primeira e segunda ordem, 12 no texto e cabeçalhos de terceira ordem e 12 nas notas de referência dos autores abaixo do título. Recomenda-se que o trabalho completo seja escrito neste mesmo arquivo fornecido pelo(a) professor(a) da disciplina.

Os trabalhos serão redigidos em português. A primeira linha de cada parágrafo deverá iniciar com uma tabulação de 1 cm da margem esquerda, com alinhamento justificado. O trabalho completo deverá ter um mínimo de 08 (oito) páginas e um máximo de 15 (quinze) páginas.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Preparou-se 5 soluções de ácido butanoico (C4H8O2) com concentrações de 0,02M; 0,04M; 0,06M; 0,08M e 0,1M; cada uma com 500 mL. Em seguida, adicionou-se em 5 béqueres de 250 mL, 1 g de carvão ativado granulado em cada um. Em outros 5 béqueres de 250 mL, adicionou-se 2 g de carvão ativado granulado em cada um.

Em cada um dos béqueres contendo 1 g de carvão ativado, adicionou-se 200 mL  de cada uma das soluções de ácido butanoico preparadas. Realizou-se o mesmo procedimento para cada béquer contendo 2 g de carvão ativado.

Agitou-se as soluções a cada dois minutos com bastão de vidro. Identificou-se todos os frascos com as suas respectivas concentrações molares. Acionou-se o cronômetro, retirando-se alíquotas de 10 mL de cada solução, nos tempos 0,15, 30, 45, 60, 75 e 90 minutos. As alíquotas foram adicionadas a erlenmeyers de 250 mL, aos quais foi previamente adicionado cerca de 30 ml de água destilada e 5 gotas de fenolftaleína.

Em seguida a adição das alíquotas aos erlenmeyers, efetuou-se rapidamente a titulação das mesmas com hidróxido de sódio 0,05 M, com fator de correção conhecido, até que as mesmas atingissem o ponto de equivalência, indicado pela fenolftaleína adicionada. O volume de hidróxido de sódio consumido foi anotado.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Tendo como objetivo a construção das isotermas de adsorção em função de diferentes concentrações ao longo do tempo para o ácido butanoico, colocou-se soluções com diferentes concentrações desse ácido em contato com o adsorvente (carvão ativado) sob agitação frequente a cada 2 minutos e utilizou-se hidróxido de sódio 0,05M para titular e determinar a concentração real de ácido no respectivo tempo de adsorção. Os valores de volumes titulados e concentrações em relação ao tempo encontram-se nas tabelas a seguir.

Através dos gráficos 1 e 2 , pode-se observar que a concentração do ácido diminui proporcionalmente ao longo do tempo de adsorção , até atingir o equilíbrio.

TABELA 1 – Volume gasto (em mL) do titulante para as alíquotas de cada uma das soluções de ácido butanoico em 1 g de carvão ativado.

Tempo (minuto)	Solução 0,02M	Solução 0,04M	Solução 0,06M	Solução 0,08M	Solução 0,1M
VNaOH (mL)	VNaOH (mL)	VNaOH (mL)	VNaOH (mL)	VNaOH (mL)
0	3,7	7,4	11,1	15,8	19,8
15	3,8	7,9	11,4	14,5	18,6
30	3,6	7,0	10,6	14,1	18,1
45	3,5	7,0	10,5	14,1	18,0
60	3,4	6,6	10,3	13,9	17,8
75	3,4	6,4	10,1	13,9	17,4
90	3,4	6,4	10,1	13,9	17,3