Adsorção

. 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. Atualmente, a adsorção é aplicada em processos de purificação e separação, apresentando-se como uma alternativa importante e economicamente viável em muitos casos. 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. 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 é maior 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). Quando um sistema é constituído por duas fases, uma condensada e outra líquida ou em solução e as duas estiverem em contato, geralmente há um aumento ou diminuição da concentração do soluto na interface Este fenômeno é denominado adsorção. Há dois tipos principais de adsorção sobre sólidos: adsorção química e adsorção física. Na adsorção física as moléculas fixam-se na superfície do adsorvente utilizando as forças de van der Waals podendo formar várias camadas, enquanto que na adsorção química há uma reação química entre as moléculas da fase condensada e as da solução através das valências livres dessas moléculas. Para se construir uma isoterma de adsorção coloca-se em contato a solução contendo o componente a ser adsorvido em diferentes concentrações iniciais e em temperatura constante até o equilíbrio, determinando-se assim a quantidade de material adsorvido. No processo de adsorção, o pH, a temperatura e o tipo de material adsorvente são parâmetros

3. que influenciam na forma da isoterma. O comportamento gráfico das isotermas pode apresentar-se de várias formas, fornecendo informações importantes sobre o modelo matemático que o representa. Os modelos de isoterma de Langmuir e de Freundlich são os mais comumente utilizados na literatura. O modelo de isoterma de Langmuir assume que todas as forças que atuam na adsorção são similares em natureza àquelas que envolvem uma reação química e que a sorção se resume em uma única camada de moléculas da substância sobre a superfície das partículas sólidas. A expressão linear de Langmuir é: Ce/qe = 1/Qo.b + Ce/Qo sendo Ce a concentração do metal no equilíbrio (mg.L-1 ), qe a quantidade adsorvida (mg.g-1 ), Qo (mg.g-1 ) e b (L.mg-1 ) constantes relacionadas com a capacidade de adsorção máxima e energia de adsorção, respectivamente. O gráfico linear Ce/qe versus Ce confirma a validade do modelo de Langmuir para o processo. A equação de reta obtida apresenta coeficiente angular correspondente

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