O Laboratório de Engenharia Química

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Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia Química EQ 801 – Laboratório de Engenharia Química III Turma B – Grupo 4

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Relatório conclusivo

                                                   

“Adsorção do corante violeta cristal em esferas de vidro”

	Alunos:	RA
	Carolina Neil Gabriela Rezende Jônatas Ramos         Juliana Teixeira	195493 168386 199977 200442

Campinas – SP

17 de dezembro de 2020

ÍNDICE

1. OBJETIVOS        2

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA        2

2.1. Isoterma de Adsorção                                                                                                  2

2.1.1 Isoterma de Langmuir                                                                                               3

2.1.2 Isoterma de Freundlich        3

        2.2 Curva de Ruptura                                                                                                         4

3. MATERIAIS E MÉTODOS E MEMORIAL DE CÁLCULO        6

        3.1 Isoterma de Adsorção                                                                                                   6                   3.1.1 Linearização de Langmuir                                                                                        7         3.1.2 Linearização de Freundlich                                                                                       7
        3.2 Curva de Ruptura                                                                                                         7

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO        9

4.1. Isoterma de Adsorção                                                                                                  9  

4.2 Modelo de Langmuir                                                                                                  10

4.3 Modelo de Freundlich                                                                                                 10

4.4 Curva de Ruptura                                                                                                       11

5. CONCLUSÕES        14

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        15

1. Objetivos

Este experimento tem como objetivos estudar o processo de adsorção do pigmento violeta cristal em esferas de vidro. Para isso será analisada a isoterma de adsorção obtendo o modelo que melhor descreve o processo e seus respectivos parâmetros. Também será estudado o funcionamento deste processo em uma coluna de leito fixo através da análise da curva de ruptura do sistema.

1. Introdução

A adsorção é uma operação de transferência de massa, a qual estuda a habilidade de certos sólidos em concentrar na sua superfície determinadas substâncias existentes em fluidos líquidos ou gasosos, possibilitando a separação dos componentes desses fluidos (NASCIMENTO, 2014).

A espécie que se acumula na interface do material é normalmente denominada de adsorvato ou adsorbato; e a superfície sólida na qual o adsorvato se acumula, de adsorvente ou adsorbente (RUTHVEN, 1984). No caso deste experimento, o adsorbato será o pigmento violeta cristal e o adsorvente as esferas de vidro.

2.1 Isoterma de adsorção

Uma vez que uma solução contendo adsorbato é colocada em contato com um adsorvente as moléculas tendem a fluir do meio aquoso para a superfície do adsorvente até que o sistema atinja o equilíbrio. Com isso, é possível graficar o comportamento do sistema através de um experimento onde calcula-se a razão de absorbato na superfície pela de adsorvente () em uma série de soluções contendo diferentes concentrações iniciais de adsorbato (.[pic 3][pic 4]

As isotermas de adsorção podem apresentar diferentes formas de acordo com cada mecanismo de adsorção estudado. A Figura 1 mostra alguns possíveis comportamentos encontrados.

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Figura 1: Esboço da forma das isotermas (NASCIMENTO,2014)

Dentre os diferentes tipos de isoterma, a isoterma linear apresenta uma razão entre a massa de adsorbato adsorvida e sua concentração de equilíbrio na fase líquida e, portanto, não atinge um valor de saturação. As isotermas côncavas apresentam um comportamento favorável uma vez que indicam que uma grande quantidade de adsorbato é adsorvida mesmo em concentrações baixas de adsorbato no meio. Já as isotermas convexas apresentam o comportamento inverso onde uma baixa quantidade de adsorbato é adsorvida mesmo em altas concentrações de adsorbato na fase líquida, sendo portanto um cenário desfavorável para o processo.