Relatório apresentado à Professora Dr. Zaine Teixeira Camargo, como parte da avaliação na disciplina de Química Experimental III.

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

Centro de Ciências Exatas e Tecnologia

Departamento de Química

ADSORÇÃO

São Cristóvão

2015

MAX FREIRE DE SOUZA

MONICE VASCONCELOS

TARCÍSIO ROSA MALTA

Relatório apresentado à Professora Dr. Zaine Teixeira Camargo, como parte da avaliação na disciplina de Química Experimental III.

São Cristóvão

2015

1 - INTRODUÇÃO

O fenômeno da adsorção é conhecido desde o século XVIII, quando se observou que certa espécie de carvão retinha em seus poros grandes quantidades de vapor d água, o qual era liberado quando submetido ao aquecimento. Nas últimas décadas, com o avanço das pesquisas e do conhecimento na área, bem como o acentuado desenvolvimento registrado na petroquímica, a adsorção passou a ser utilizada como uma operação unitária importante dentro da engenharia química. Atualmente, a adsorção é aplicada em processos de purificação e separação, apresentando-se como uma alternativa importante e economicamente viável em muitos casos. Exemplos mais comuns de tais processos são os chamados processos de purificação, onde se utiliza geralmente uma coluna de leito fixo empacotada com adsorvente para remover umidade de uma corrente gasosa, ou ainda remover impurezas de uma corrente líquida, como por exemplo, de um efluente industrial. Quando os componentes a serem adsorvidos estão presentes em baixas concentrações e possuem baixo valor agregado geralmente não são recuperados. 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 é um dos fenômenos de transporte e a transferência de massa se dá quando existe uma superfície de contato entre um sólido e um gás ou um líquido e a concentração de determinado componente deste gás ou deste líquido são maiores nesta superfície do que no interior do gás ou do líquido. Desta forma, 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). Classificam-se os fenômenos adsortivos quanto às forças responsáveis, em dois tipos: adsorção química e adsorção física. A adsorção química, ou quimissorção, é assim denominada porque neste processo ocorre efetiva troca de elétrons entre o sólido e a molécula adsorvida, ocasionando as seguintes características: formação de uma única camada sobre a superfície sólida, irreversibilidade e liberação de uma quantidade de energia considerável (da ordem de uma reação química). Por este motivo este tipo de adsorção é favorecido por uma diminuição de temperatura e também por um aumento de pressão.

2 - OBJETIVO

        Adsorção do ácido acético pelo carvão, em função da concentração do ácido em soluções aquosas. E determinar as constantes de adsorção da isoterma de Freundlich.

3 - MATERIAL E MÉTODOS

3.1. Material utilizado

1. Erlenmeyers de 125 mL
2. Buretas de 50 mL
3. Pipeta graduada
4. Funil
5. Papel de filtro
6. Ácido Acético (HAc) 0,4041 mol.L-1
7. Hidróxido de sódio 0,05 mol. L-1
8. Carvão ativo
9. Fenolftaleína
10. Béqueres

3.2 Procedimento

Colocar em quatro erlenmeyers, contendo, cada um 5,0 g de carvão ativado pulverizados os seguintes volumes de ácido acético e água e agitar as soluções preparadas aproximadamente uns oito minutos.

Tabela 1: Mostra a quantidade de ácido e agua e a concentração após a diluição total da soma de acido e agua 60 mL

Amostra	1	2	3	4
Acido acético (HAC)(mL)	42	30	18	12
Água destilada (mL)	18	30	42	48
Concentração obtida(M)	0,2828	0,2020	0,1212	0,0808

Depois de calculado as concentrações inicias de acido acético na tabela acima em mol.L-1  . Através da formula abaixo calculamos em [pic 2]

[pic 3]

As soluções preparadas foram para erlenmeyers onde foram agitadas por oito minutos filtrados e titulados com hidróxido de sódio. Retirou-se 15 mL da amostra 1 e titulou com hidróxido de sódio 0,05 mo.L-1, utilizando como indicador a fenolftaleína. O mesmo foi feito com as amostras 2, 3, 4.

Tabela 2. Alíquotas após a filtração das soluções preparadas e posterior titular com hidróxido de sódio.

Amostra                                           1       2       3       4

Alíquota para titulação (mL)            15     15     15     15

4 - Resultados e Discussões

Com a titulação do filtrado, obteve-se a quantidade de ácido que não foi adsorvida pelo carvão, e permitindo a construção da tabela a seguir que relaciona todos os valores experimentais.

Frasco	Concentração de ácido acético g.L-1	x/m	ln (x/m)	lncequilibrio
	Cnicial	Cfinal
1	16,972	12,0104	0,0596	-1,93961	2,48532
2	12,123	7,5665	0,0547	-2,40163	2,02373
3	7,2738	3,9434	0,0399	-3,05526	1,37204
4	4,8492	2,2919	0,0318	-3,59867	0,82938