Adsorção em carvão ativo

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ROTEIRO: EQ-801 - LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA III
2º semestre de 2000

ADSORÇÃO EM CARVÃO ATIVO
Última atualização: outubro/2000

1. OBJETIVO
Determinar a distribuição no equilíbrio de um corante orgânico entre uma solução aquosa e a superfície de carvão ativo como função da concentração do soluto a temperatura constante (isoterma de adsorção).

2. TEORIA
Adsorventes são materiais cuja superfície porosa interna é acessível para combinação seletiva com solutos em uma fase gasosa ou líquida. Processos de adsorção são largamente utilizados para remoção de cor, odores ou gosto no tratamento e purificação de águas, óleos, produtos farmacêuticos e efluentes de processos.
Os principais adsorventes comerciais são: o carvão ativo, aluminas, argilas, resinas orgânicas e adsorventes silicosos.
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Isoterma de adsorção
É geralmente possível dividir todo fenômeno de adsorção envolvendo superfícies

sólidas em duas classes principais: adsorção física e química (quimisorção)
A adsorção física ocorre por forças intermoleculares envolvendo dipolos permanentes, dipolos induzidos e interações quadrupolo entre adsorvente e espécie a ser adsorvida
(adsorbato). Envolvem forças de Van der Valls ou forças de valência secundária. Quimisorção por outro lado, envolve uma interação química com transferência de elétrons entre adsorventes e adsorbato. As espécies adsorvidas são ligadas por força de valência que são as mesmas que ligam os átomos numa molécula.
A capacidade de um adsorvente para um soluto é controlada pelo equilíbrio de fase. Em sistemas simples pode-se traçar uma curva de concentração do soluto na fase sólida em função de concentração do soluto na fase fluída. Essas curvas dependentes da temperatura são chamadas de isotermas de adsorção. Há vários tipos de isotermas, existindo vários mecanismos e equações propostas. Uma isoterma simples com alguma base teórica e aplicável em adsorção em superfícies homogêneas com pouca interação entre