Moysés Ost Damm Martins

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1 Moysés Ost Damm Martins
Faculdade de Aracruz - FAACZ Curso de Graduação em Engenharia Química 4º EQ – “B” ADSORÇÃO Moysés Ost Damm Martins Breno Frigini Mai 10031 Deiver Robson Saccani Vichelo 10404 Thaís Ramos Azeredo Fraga 10036 Túlio Dias De Almeida 10422 Aracruz, 26 de Outubro de 2011.

2 DEFINIÇÃO Definição geral: Fenômeno de superfície;
Favorecida por baixas temperaturas; Adsorvente: substância natural ou sintética com estrutura cristalina; Adsorvato: moléculas ou íons. Figura 1: Representação esquemática do processo de adsorção, onde A representa o adsorvato e M(SUP) representa o adsorvente.

3 DEFINIÇÃO Fatores que afetam a adsorção: Solubilidade do soluto;
pH do meio; Temperatura; Diâmetro molecular do adsorvato;

4 Figura 2: Classificação do tamanho dos poros, de acordo com a IUPAC.
DEFINIÇÃO Estrutura molecular ou natureza do adsorvente – estrutura altamente porosa. Figura 2: Classificação do tamanho dos poros, de acordo com a IUPAC.

5 DEFINIÇÃO A adsorção pode ser de dois tipos:
Física (fisissorção): Adsorvato ligado à superfície por forças de Van de Waals; Química (quimissorção): Interação química entre um sólido e um fluido (líquido ou gás).

6 ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Indicam a forma como o adsorvente efetivamente adsorverá o soluto; Relação entre: quantidade adsorvida (x) e concentração (c).

7 Figura 3: Gráfico teórico de uma isoterma de adsorção.
ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Proporcionalidade entre quantidade de adsorvato e concentração da espécie química. Figura 3: Gráfico teórico de uma isoterma de adsorção.

8 ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Isoterma de Lagmuir Definição
Teoria proposta em 1918; Adsorção de gases em sólidos, adsorção química; Todos os sítios de adsorção são equivalentes; A adsorção de uma molécula é independente da outra; Adsorção em monocamadas em superfície homogênea.

9 Figura 4: Isoterma de Langmuir.
ISOTERMAS DE ADSORÇÃO θ = Fração molar de posições ocupadas; K = Constante de equilíbrio; p = pressão. Figura 4: Isoterma de Langmuir.

10 ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Para um determinado adsorvente, m =bθ. Onde:
m = quantidade de substância adsorvida; b = constante Kp>>1, significando: θ ≈ 1 Kp<<1, significando: θ = Kp Forma linearizada da equação de Langmuir. Forma normal da equação de Langmuir.

11 ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Parâmetro de Equlíbrio
Prevê a forma da isoterma de adsorção; Onde: RL = Fator de separação; KL = Constante que dá a capacidade de adsorção teórica na monocamada; Qm = Constante relacionada com a energia de adsorção.

12 ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Parâmetro de Equlíbrio
Termos a serem observados: RL>1; RL=1; 0<RL<1; RL=0. Figura 5: Isotermas de adsorção.

13 Figura 6: Adsorção em multicamadas.
ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Isoterma de Freundlich Definição Nem todos os sítios são equivalentes; Adsorção em multicamadas. Figura 6: Adsorção em multicamadas.

14 ISOTERMAS DE ADSORÇÃO A(g) + S ↔ AS A = Adsorvato gasoso;
S = Posição vazia da superfície ; AS = Posição ocupada da superfície. m = kc1/n m = massa adsorvida por unidade de massa do adsorvente; C = concentração; K, n = constantes 1/n < 1

15 ISOTERMAS DE ADSORÇÃO Equação linearizada de Freundlich:
O gráfico apresenta inclinação igual à ; n e k são determinados a partir do gráfico.

16 APLICAÇÃO Catalisadores:
Exemplo: Transformação de óleo vegetal em margarina; Armazenamento de gases; Eletroquímica; Refrigeração;

17 Figura 7: Carvão ativado.
APLICAÇÃO Adsorção em carvão ativado: Usos mais comuns: Adsorção de gases (na forma de filtros); Tratamentos de águas. Figura 7: Carvão ativado.

18 APLICAÇÃO Adsorção em carvão ativado: Aplicado em diversos ramos:
Indústrias Químicas; Alimentícia; Farmacêutica.

19 APLICAÇÃO Adsorção em carvão ativado: Vantagens:
Capacidade de remoção de orgânicos solúveis refratários sem o emprego de produtos químicos. Desvantagens: Reativação deste material, ou seja, a limpeza da sua superfície para posteriores aplicações, é um processo dispendioso.

20 REFERÊNCIAS CASTELLAN, Gilbert. Fundamentos de Físico-Química. 1.ed. Rio de Janeiro: LTC, Cap 18, p FALONE, S. Z.; VIEIRA, E. M. Adsorção/dessorção do explosivo tetril em turfa e em argissolo vermelho amarelo. Química Nova, Vol. 27, N. 6, , 2004. PORPINO, K. K. P. Biossorção de Ferro (II) por casca de caranguejo Ucides Cordatus f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2009. ZUIM, D. R. Estudo da adsorção de componentes do aroma de café (Benzaldeído e Ácido Acético) perdidos durante o processo de produção do café solúvel f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2010. CHAVES, J. A. P. Adsorção de corantes têxteis sobre quitosana: Condições, modelagem e otimização f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2009.

21 REFERÊNCIAS Fundamentos e Princípios Físico-Químicos. Disponível em: < Acesso em: 22 out. 2011; DOS SANTOS, Maria Alice Santanna. Isoterma de Adsorção. Disponível em: < Acesso em: 22 out. 2011; SANHUEZA, Jaime Tapia. Métodos de Remoção de Cromo de Águas Residuais. Disponível em: < Acesso em: Acesso em: 22 out. 2011; GURGEL, José Maurício; JÚNIOR, José Espínola; FILHO, Luiz Simão Andrade; MARCONDES, Francisco. Sistema de refrigeração adsortivo com a utilização de um coletor solar com anteparo ótico. Disponível em: < > Acesso em: 22 out. 2011;

22 REFERÊNCIAS MACHADO, José Moita Neto; MOITA, Graziella Ciaramella. Aplicações da adsorção. Disponível em: < Acesso em: 22 out. 2011;