Relatório ADSORÇÃO DO ÁCIDO ACÉTICO EM CARVÃO ATIVADO

EXPERIMENTO 4 

ADSORÇÃO DO ÁCIDO ACÉTICO EM CARVÃO ATIVADO

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RESUMO

Adsorção é o termo utilizado para descrever o fenômeno no qual moléculas que estão presentes em um fluido, líquido ou gasoso, concentram-se espontaneamente sobre uma superfície sólida. Geralmente, a adsorção parece ocorrer como um resultado de forças não balanceadas na superfície do sólido e que atraem as moléculas de um fluido em contato por um tempo finito. a adsorção está intimamente ligada à tensão superficial das soluções e a intensidade deste fenômeno depende da temperatura, da natureza e a concentração da substância adsorvida (o adsorbato), da natureza e estado de agregação do adsorvente (o sólido finamente dividido) e do fluido em contato com o adsorvente (o adsortivo).                         A prática realizada teve como principal objetivo estudar a adsorção física do ácido acético sobre o carvão vegetal, através dos gráficos pode-se observar que o aumento da concentração de ácido é proporcional a quantidade de ácido adsorvido no carvão.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Para determinar a adsorção de ácido acético em carvão ativado foi utilizado o método titulométrico de neutralização ácido-base para obtenção da quantidade de absorbato livre na solução e, por diferencial, a quantidade de matéria adsorvida.

Para tanto foram preparadas cinco soluções em diferentes concentrações de ácido acético em balões volumétricos de 100 mL a partir de uma solução do mesmo ácido a 0,4572 M conforme Tabela 1, transferidas para erlenmeyers, que continham aproximadamente 1g de carvão vegetal (mais pó) e submetidas à agitação por quinze minutos em agitador magnético. Após o período de agitação as amostras foram filtradas sob sistema de filtração simples e uma alíquota de 10 mL foi retirada, em duplicata, para a titulação do acido acético não adsorvido com hidróxido de sódio a 0,486 M em presença de fenolftaleína.

Tabela 1: Preparação das soluções de Ácido Acético

Solução		1	2	3	4	5
Acido Acético (HAc) (mL)		25,00	10,00	5,00	2,00	1,00
Água destilada (mL)		75,00	90,00	95,00	98,00	99,00
Concentração obtida (M)		0,2286	0,1143	0,0457	0,0229	0,0091
Carvão Vegetal (g)		0,9920	0,9980	0,9970	0,9990	0,9980

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com a titulação do filtrado, obteve-se a quantidade de ácido acético que não foi adsorvido ao carvão e pelo calculo da diferença entre a quantidade de ácido adicionado ao sistema inicialmente e o residual livre titulado, foi possível determinar a quantidade de ácido acético adsorvido. A reação envolvida nesta identificação trata-se de uma neutralização ácido-base entre ácido acético e hidróxido de sódio em meio aquoso, conforme equações 1 e 2.

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → NaCH3COO(aq) + H2O (l)         [Equação 1]

NaCH3COO(aq) → Na+(aq) + CH3COO–(aq)                         [Equação 2]

A tabela 2 apresenta o volume de titulante consumido para cada determinação em duplicata por solução.

Tabela 2: Consumo de NaOH 0.486M para determinação de adsorvato livre.

Solução	V1 NaOH (L)	V2 NaOH (L)	Vmédio NaOH (L)
1	0,0047	0,0046	0,0047
2	0,0023	0,0023	0,0023
3	0,0009	0,0009	0,0009
4	0,0005	0,0005	0,0005
5	0,0002	0,0002	0,0002

A partir dos volumes de titulante consumido e sabendo que a relação entre NaOH e CH3COOH é 1:1 conforme apresentado nas equações 1 e 2, foi possível determinar a massa de ácido acético não adsorvido (mHAc final) pelas equação 3, 4  e 5.

nHAc = nNaOH = VNaOH . C NaOH                                         [Equação 3]

C HAc final = nHAc/ V, onde V = V alíquota de HAc + V NaOH consumido        [Equação 4]

mHAc final = C HAc final . MM HAc . 0,1                                        [Equação 5]

A equação 5 foi multiplicada pelo fator 0,1 para obter a quantidade de HAc nos volumes totais das soluções (100 mL).

A massa inicial de ácido acético (mHAc inicial) foi determinada pela equação 5  utilizando os dados de concentração inicial de HAc apresentadas na tabela 1.