Estudo da Adsorção do Ácido Acético pelo Carvão

Físico-Química Experimental

Jürgen Andreaus

Estudo da Adsorção do Ácido Acético pelo Carvão. N° 09

Alunos: Mayke Cézar Wippel

Jonathan Bett

Charles Antônio Ortunio

Data: 13/05/2013

Temperatura: 24°C

Pressão: 1 atm

Objetivos

Verificar o poder adsorvente do carvão ativo, construir a isoterma de Freundlich, determinar as constantes k e n.

Resultados e Discussão

Foram preparadas soluções de ácido acético (1M) 0,5; 0,3; 0,2; 0,1 e 0,05 mol/L, onde de cada uma delas foi pipetada uma alíquota em um erlenmeyers que continha 1,5 g de carvão. De acordo com a concentração da solução, de maneira crescente, os recipientes foram numerados de 1 a 5. Tomou-se cuidado para que fosse sempre utilizada a mesma pipeta, adequadamente higienizada, garantindo a precisão do experimento.

As soluções de ácido permaneceram em contato com o carvão por 30 minutos e, enquanto isso, 10 mL do restante das soluções foram titulados com hidróxido de sódio, utilizando fenolftaleína como padrão. O volume de hidróxido de sódio (NaOH 1M) gasto na titulação valor titulado é o V0 utilizado nos cálculos a seguir.

Passados os 30 min de contato, o carvão foi separado do ácido acético por filtração. A solução proveniente da filtração foi também titulada, como anteriormente, e o volume dessa vez obtido é representado nos seguintes cálculos por V.

Quando uma solução de ácido acético está em equilíbrio termodinâmico com uma massa m de carvão ativado, observa-se que é satisfeita a seguinte relação (1) , conhecida como isoterma de Freundlich. Linearizando essa equação e adaptando concentração para volume, tem-se (2).

Assim, tendo-se os valores de V, listados na tabela a seguir, pode-se obter o valor da constante isoterma de Freundlich (n), dada pelo inverso do coeficiente angular da reta obtida.

Tabela 01. Volumes gastos nas titulações.

Ci (mol/L) mi Ác. Acético (g) V (mL) de NaOH após adsorção V (mL) da Amostra titulada Cf

(mol/L) mf Ac. Acético (g) x (massa adsorvida) m (g) carvão ativo x/m Log (x/m) Log Cf

0,5 2,95 4,8 10 0,48 1,416 1,54 1,5 1,023 0,0100 -0,3188

0,3 1,77 2,4 10 0,24 0,425 1,35 1,5 0,897 -0,0473 -0,6198

0,2 1,18 1,5 10 0,15 0,177 1,00 1,5 0,669 -0,1748 -0,8239

0,1 0,59 0,7 10 0,07 0,041 0,55 1,5 0,366 -0,4368 -1,1549

0,05 0,30 0,15 10 0,015 0,004 0,29 1,5 0,194 -0,7128 -1,8239

Gráfico 01. Isoterma de adsorção de Freundlich para adsorção de ácido acético em carvão ativado.

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