Isoterma De Adsorção

ISOTERMA DE ADSORÇÃO

Adsorção é a acumulação de uma substância em uma interface. Ocorre

com todos os tipos de interface, tais como gás-sólido, solução-sólido, soluçãogás,

solução α -solução β.

Existem dois tipos principais de adsorção: física e química. A adsorção

física é não-específica, rápida e reversível. O adsorbato encontra-se ligado à

superfície somente por forças de van der Waals (forças dipolo-dipolo e forças

de polarização, envolvendo dipolos induzidos). A adsorção química é

específica e envolve a formação de um composto bidimensional, como por

exemplo, quando gases entram em contato com superfícies metálicas limpas.

A quantidade de substância adsorvida na superfície decresce com o

aumento da temperatura, já que todos os processos de adsorção são

exotérmicos. A uma temperatura constante a quantidade adsorvida aumenta

com a concentração do adsorbato (em solução ou na fase gasosa), e a relação

entre a quantidade adsorvida (x) e a concentração (c) é conhecida como a

isoterma de adsorção.

Somente a concentrações muito baixas é que x é proporcional a c.

Geralmente a quantidade adsorvida aumenta menos do que proporcionalmente

à concentração, devido à saturação gradual da superfície.

Um dos modelos teóricos mais simples de adsorção é o de Langmuir,

que foi proposto para descrever a adsorção de gases em sólidos. Esse modelo

supõe que a superfície do sólido é coberta por um grande número de sítios,

sendo que cada sítio pode ser ocupado por uma molécula adsorvida. Os sítios

são todos equivalentes e considera-se que as moléculas adsorvidas não

interagem umas com as outras nem saltam de um sítio para outro. Além disso,

a adsorção completa-se quando todos os sítios forem ocupados,

correspondendo a uma monocamada de adsorbato. A equação correspondente

à isoterma de Langmuir é

(x/m) = a . b. c / (1 + b.c) ,

que também pode ser escrita como

c / (x/m) = 1 / (a.b) + c / a ,

onde onde m é a massa do sólido (adsorvente), a é uma constante que está

relacionada com a área do sólido, sendo uma medida da capacidade de

adsorção do adsorvente para um dado adsorbato, e b é outra constante,

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