Adsorção

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Processos de adsorção para a remoção de contaminantes
INTRODUÇÃO
O acesso à água é essencial a manutenção da vida dos seres vivos e para atender as necessidades básicas dos seres humanos, assim como o desenvolvimento de suas atividades econômicas, culturais e de lazer. Contudo, ainda que a água seja indispensável, a atividade antrópica pode torná-la poluída e imprópria para uso (Sana et al., 2020). Ademais, de acordo Nishi et al. (2011), a contaminação dos recursos hídricos tem se constituído em fator de risco para a saúde da população, com a água assumindo importante papel como fonte de transmissão de doenças.
A crescente industrialização e urbanização em todo o planeta têm produzido uma grande quantidade de substâncias químicas e biológicas descartadas que acabam chegando aos cursos d'água com implicações diretas na qualidade da água, um dos assuntos mais discutidos e pesquisados. Neste cenário, os chamados contaminantes emergentes ou micropoluentes orgânicos, como produtos farmacêuticos, produtos de higiene e beleza, pesticidas, hormônios, são conhecidos como desreguladores endócrinos (DE), e mesmo em concentrações muito baixas podem causar efeitos indesejáveis nos organismos expostos. A presença desses compostos em análises realizadas em estações de tratamento de esgoto (ETE) e estações de tratamento de água (ETA) indica que os métodos de tratamento atuais não são completamente eficientes em sua remoção. Bolong e colaboradores mostraram que muitos DEs podem produzir efeitos prejudiciais à biota aquática, incluindo mudanças nas proporções sexuais dos peixes e mudanças nos hábitos de invertebrados.
Compostos Orgânicos Persistentes (COPs): Isso inclui pesticidas, herbicidas, produtos farmacêuticos, produtos químicos industriais e outros poluentes orgânicos que são resistentes à degradação biológica.
Microplásticos: Pequenas partículas de plástico provenientes de diversos produtos, como sacolas plásticas, embalagens, produtos de higiene pessoal, entre outros. Eles são difíceis de remover completamente durante o tratamento de água devido ao seu tamanho diminuto e à natureza persistente do plástico.
Metais Pesados: Tais como chumbo, mercúrio, cádmio e cromo, que podem ser liberados por atividades industriais, mineração, efluentes de esgoto e outras fontes. Esses metais podem se acumular no meio ambiente e nos organismos vivos, causando impactos adversos à saúde humana e ao ecossistema.
Nutrientes: Especificamente nitrogênio e fósforo, que são comumente encontrados em fertilizantes agrícolas e esgotos. O excesso desses nutrientes pode levar à eutrofização dos corpos hídricos, resultando em crescimento excessivo de algas e deterioração da qualidade da água.
Substâncias Químicas Emergentes: Estes são produtos químicos que ainda não são regulamentados e cujos efeitos no meio ambiente e na saúde humana estão sendo estudados. Eles incluem produtos farmacêuticos, produtos de cuidados pessoais, produtos químicos industriais e outros compostos que podem ser detectados em concentrações traço nas águas residuais.
Alguns exemplos de processos eficientes na remoção de poluentes são: adsorção, membranas, osmose reversa, precipitação, tratamentos eletroquímicos e troca iônica (Dan et al., 2021). Entretanto, os tratamentos convencionais alcançam mínimas remoções para os contaminantes dissolvidos e em concentrações muito baixas, tais como os fármacos, seus metabolitos e produtos de transformação no meio aquático (Gracia-lor et al., 2012). Desta forma, é necessário desenvolver técnicas alternativas, que proporcionem eficiência na remoção de poluentes mesmo em baixas concentrações, facilidade de implementação e que propiciem reduzidos custos de operação, como é o caso da adsorção (Schmitz et al., 2021). Entre os processos de tratamento, a adsorção é um dos métodos mais eficientes e econômicos para a remoção de contaminantes com baixas concentrações.
Os processos de separação por adsorção estão baseados em três mecanismos distintos: o mecanismo estérico, os mecanismos de equilíbrio e os mecanismos cinéticos. Para o mecanismo estérico, os poros do material adsorvente possuem dimensões características, as quais permitem que determinadas moléculas possam entrar, excluindo as demais. Para os mecanismos de equilíbrio, têm-se as habilidades dos diferentes sólidos para acomodar diferentes espécies de adsorvatos, que são adsorvidos, preferencialmente, a outros compostos. O mecanismo cinético está baseado nas diferentes difusividades das diversas espécies nos poros adsorventes, as quais serão abordadas com mais profundidade no capítulo 3 (DO, 1998).
A adsorção ocorre com materiais do tipo só-lido-sólido, gás-sólido, gás-líquido, líquido-líquido ou líquido-sólido.
No caso do carvão (sólido), depende de sua
área superficial. Portanto, o uso do carvão no tratamento de água envolve a interface líquido-sólido.
Metcalf & Eddy (2003) descrevem o processo de adsorção, ilustrado na Figura 6.58, em quatro passos:
1. transporte pela massa líquida; 2. transporte por difusão no filme líquido; 3. transporte através do poro; e 4. adsorção.
Sendo que o transporte pela massa líquida envolve o movimento da matéria orgânica por essa grande massa até o limite do filme líquido fixo que envolve o adsorvente. O transporte é por difusão e a adsorção envolve a fixação do material a ser adsorvido. A adsorção pode ocorrer na su-perfície externa do adsorvente e em seus macro-poros, mesoporos, microporos e submicroporos, apesar de a área dos macro e mesoporos serem muito pequenas, comparadas com as áreas dos micro e submicroporos. A adsorção ocorre em ambos os processos, físico e químico de acúmulo de substâncias, em uma interface entre as fases líquida e sólida.
A adsorção física resulta da condensação mo-lecular nos capilares do sólido. A adsorção química resulta da formação de uma camada monomolecu-lar do contaminante adsorvido na superfície sólida do adsorvente.
Os fatores que afetam a adsorção incluem (Oenning, 2006):  as características físicas e químicas do ad-sorvente (área superficial, tamanho do poro, composição química etc.);
as características físicas e químicas do mate-rial a ser adsorvido (tamanho molecular, pola-ridade molecular, composição química etc.);
 a concentração do material a ser adsorvido em meio líquido (solução);
 as características da fase líquida (pH, tempe-ratura); e
 tempo de residência do sistema.
EQUILÍBRIO DE ADSORÇÃO
O equilíbrio de adsorção é geralmente um requisito essencial
para obtenção de informações relevantes sobre projeto e análise
de um processo de separação por adsorção
a adsorção ocorre até que o equilíbrio seja alcançado. Isto
é, quando o adsorvato é colocado em contato com o adsorvente, as
moléculas ou íons tendem a fluir do meio aquoso para a superfície
do adsorvente até que a concentração de soluto na fase líquida (Ce)
permaneça constante. Nesse estágio é dito que o sistema atingiu o
estado de equilíbrio e a capacidade de adsorção do adsorvente (qe) é
determinada. Aplicando modelagem com equações de
isotermas, então a relação q versus Ce pode ser expressa na forma
matemática- A obtenção de uma isoterma de adsorção
Resumindo, as isotermas são diagramas que mostram a variação
da concentração de equilíbrio no sólido adsorvente com a pressão
parcial ou concentração da fase líquida, em uma determinada temperatura.
Os gráficos assim obtidos podem apresentar-se de várias
formas, fornecendo informações importantes sobre o mecanismo de
adsorção como demonstrado na Figura 2.2.
Ao analisarmos as diversas formas de isotermas, podemos
obter informações extremamente relevantes sobre o processo de adsorção.
Comecemos pela isoterma linear. Esta nos diz que a massa
de adsorvato retida por unidade de massa do adsorvente é proporcional
à concentração de equilíbrio do adsorvato na fase líquida. Já a
isoterma favorável nos informa que a massa do adsorvato retida por
unidade de massa do adsorvente é alta para uma baixa concentração
de equilíbrio do adsorvato na fase líquida e a isoterma irreversível
e a desfavorável nosrevelam que a massa de adsorvato retida por
unidade de massa do adsorvente independe da concentração de equilíbrio
do adsorvato na fase líquida e que a massa de adsorvato retida
por unidade de massa do adsorvente é baixa, mesmo para uma alta
concentração de equilíbrio do adsorvato na fase líquida, respectivamente
(MOREIRA, 2008).
Muitas equações de isotermas foram propostas com dois ou
mais parâmetros para ajustar os dados experimentais sobre os valores
de q versus Ce. Dentre as mais comumente utilizadas, encontram-
se as equações de Langmuir e Freundlich. Suas maiores utilizações
são devido ao fato de se prever a capacidade máxima de
adsorção do material (modelo de Langmuir) e capacidade de descrever
o comportamento dos dados experimentais
Processo de Separação 
Os processos de adsorção operam, geralmente, através de um sistema cíclico no qual o adsorvente é submetido a uma etapa de adsorção, durante a qual as substâncias de interesse são adsorvidas, seguida de uma etapa de regeneração ou dessorção, na qual os componentes adsorvidos são removidos e o adsorvente é regenerado, ficando apto para uma nova etapa de adsorção. A esse tipo de operação, damos o nome de batelada cíclica. Os equipamentos mais usuais são as colunas empacotadas (packed beds) ou de leito fixo, semelhantes às colunas de absorção. Os processos em batelada cíclica utilizam dois ou mais leitos operando simultaneamente. Durante um ciclo, o leito (1) opera na adsorção, enquanto o leito (2), saturado após o ciclo anterior, é regenerado (dessorção). A etapa de regeneração é fundamental para propiciar ciclos rápidos e permitir a utilização da capacidade máxima de adsorção efetiva do leito. Os métodos de regeneração do adsorvente são basicamente: 
 Aquecimento do leito (TSA - Termal Swing Adsorption); 
 Redução da pressão interna da coluna, com temperatura constante (PSA - Pressure Swing Adsorption);
 Passagem de um gás inerte, com temperatura e pressão constantes (PGS - Purge Gas Stripping); 
 Deslocamento químico (Displacement Desorption), que é a exposição a uma espécie química competitiva à espécie adsorvida, que se desloca, dando lugar a esta última, com temperatura e pressão constantes.
Aplicações ambientais
A pressão sobre a indústria para diminuir a emissão de vários poluentes no ambiente está aumentando. Uma ampla gama de métodos foi desenvolvida e está disponível para controlar e remover poluentes naturais e antropogênicos, municipais, agrícolas e outros. No que diz respeito à relação preço-desempenho, as tecnologias de adsorção compreendem as técnicas mais importantes para superar a degradação contínua da qualidade ambiental
O conhecimento imensamente expandido relevante para aplicações multifacetadas, como nos campos de laboratório, pesquisa, indústria, agricultura, engenharia, ciência dos materiais e proteção ambiental, hoje em dia está disperso em dezenas de milhares de artigos, patentes, relatórios não publicados e similares. Portanto, não é a intenção aqui apresentar um tratamento abrangente das aplicações da adsorção, mas sim destacar algumas áreas importantes, direções e exemplos, e fornecer fontes de referência para os leitores se familiarizarem
As aplicações práticas fundamentais da adsorção e áreas relacionadas são as seguintes:
separação e purificação de misturas líquidas e gasosas, produtos químicos a granel, isômeros e ar;
secagem de gases e líquidos antes de serem carregados em sistemas industriais;
remoção de impurezas de meios líquidos e gasosos;
recuperação de produtos químicos de gases industriais e de exaustão; e
purificação de água.
Os processos de adsorção são muito importantes na purificação de vários produtos derivados do petróleo: combustíveis, óleos, benzenos de extração, etc. Numerosos adsorventes são utilizados na indústria de borracha como cargas para misturas de borracha, muitas vezes com agentes aceleradores de vulcanização que melhoram a qualidade dos produtos de borracha e removem o defeito causado pela vulcanização precoce, cujos sinais estão listados. Os adsorventes também são usados para conservação de máquinas porque protegem contra a corrosão de peças metálicas. Os adsorventes desempenham um papel significativo na neutralização de gases e esgotos industriais e, ao mesmo tempo, na captura de componentes valiosos encontrados nos resíduos. Em comparação com outros métodos, os adsorventes permitem a purificação mais completa de matérias-primas com custos relativamente baixos. Os adsorventes são amplamente aplicados na medicina, entre outros, para absorver venenos encontrados em organismos vivos e em casos de algumas doenças do trato digestivo. Recentemente, os adsorventes têm sido usados para a purificação do sangue de substâncias nocivas usando a quimissorção. Na indústria farmacêutica, os adsorventes são usados para a purificação de anestésicos, remoção e purificação de vitaminas, antibióticos e outros. , bem como remoção de microrganismos do ar interno
Apenas uma fração dos problemas para os quais os métodos de adsorção desempenham um papel fundamental foi abordada aqui. No entanto, como decorre das considerações acima, o tema da utilidade das modernas tecnologias de adsorção tem um impacto ambiental, econômico e legal enorme. Constitui um sério desafio no que diz respeito às perspectivas de desenvolvimento futuro intenso.
Na Tabela 8, as tarefas ambientais mais importantes relacionadas às técnicas de adsorção são resumidas.
Para ilustrar a utilidade ambiental dos fenômenos de adsorção, vamos considerar dois exemplos espetaculares.
A adsorção também pode ser esperada para desempenhar um papel significativo nos sistemas de controle ambiental e de suporte à vida ou bases planetárias, onde os sorventes podem ser usados para processar o ar do habitat ou para recuperar substâncias úteis dos ambientes locais. Os processos de adsorção são bons candidatos para separação e purificação no espaço, devido a características como independência da gravidade, alta confiabilidade, eficiência energética relativamente alta, flexibilidade de design, maturidade tecnológica e regenerabilidade. Por esse motivo, a adsorção historicamente desempenhou um papel fundamental no suporte à vida em espaçonaves tripuladas dos EUA e da Rússia. 
TIPOS DE ADSORVENTES MAIS UTILIZADOS NA INDUSTRIA
O desenvolvimento e aplicação da adsorção não podem ser considerados separadamente do desenvolvimento da tecnologia de fabricação de adsorventes aplicados tanto em escala laboratorial quanto industrial. Esses sorventes podem assumir uma ampla gama de formas químicas e diferentes estruturas geométricas de superfície. Isso se reflete na variedade de suas aplicações na indústria, ou na utilidade na prática laboratorial. É comparável à variedade de adsorventes encontrados em várias aplicações ambientais também.
Desde a nossa história antiga, o carvão ativado foi o primeiro adsorvente amplamente utilizado. Sua aplicação na forma de madeira carbonizada (carvão vegetal) foi descrita já em 3750 a.C. em um papiro do antigo Egito. Para fornecer uma descrição detalhada sobre este assunto abrangente exigiria um livro inteiro. Recentemente, excelentes monografias e artigos de revisão sobre carvão ativado, sua produção histórica, estrutura, caracterização e aplicações foram publicados, e os leitores interessados são aconselhados a consultar a literatura adequada. O mesmo se aplica a outros adsorventes de grande importância prática. Em diferentes períodos de tempo, o desenvolvimento da técnica de adsorção foi baseado em vários tipos de adsorventes: antes da Primeira Guerra Mundial em adsorventes de carbono, durante o período entre as Guerras Mundiais em carvões ativos, géis de ácido sílico e óxidos de alumínio, mas após a Segunda Guerra Mundial, progressos revolucionários foram feitos devido à descoberta e aplicação de zeólitos sintéticos. Atualmente, além de 40 zeólitos naturais, aproximadamente 120 estruturas sintéticas são reconhecidas cristalograficamente. Muitas outras são descritas, mas ainda não decifradas por métodos adequados de investigaçãoestrutural.
Adsorventes e catalisadores que lidam com novos materiais porosos são recomendados para processos ecologicamente corretos, formulação de critérios para estimativa da aceitabilidade de muitas tecnologias atuais e importantes formas de desenvolvimento sustentável. Assim, mencionamos aqui apenas alguns aspectos mais importantes voltados para novos materiais porosos, tanto inorgânicos quanto carbonosos. Adsorventes à base de polímeros também são brevemente mencionados. Sólidos porosos são um grupo em rápido crescimento de compostos inorgânicos e orgânicos. A pesquisa sobre sua síntese e natureza fundamental promete grande potencial para inovação. Progressos significativos foram feitos para sólidos microporosos, conhecidos como peneiras moleculares, que são principalmente usados como catalisadores e adsorventes para separação e purificação de fluidos. Alguns das potenciais aplicações inovadoras das peneiras moleculares incluem membranas, sensores químicos, materiais de armazenamento para vários compostos e informações, bem como semicondutores. Outros usos, como para materiais de alta tecnologia em nanoquímica e nanofísica, são esperados para serem transferidos para a prática em breve. A utilização delas em áreas tradicionais como troca iônica, secagem, melhoria de alimentos para animais, produção de detergentes também é antecipada.
A principal classe de sorventes microporosos são os zeólitos, que compreendem, de acordo com uma recomendação da Comissão de Estrutura da Associação Internacional de Zeólitos, não apenas aluminossilicatos, mas também todos os outros frameworks interrompidos de materiais tipo zeólitos, por exemplo, aluminofosfatos, desde que os átomos do framework que não sejam oxigênio sejam coordenados tetraedralmente pelo menos na forma calcinada. Há uma tremenda versatilidade na composição química das peneiras moleculares. Até o final de agosto de 1999, aproximadamente 40 espécies naturalmente ocorrentes e pelo menos 115 estruturas sintéticas eram conhecidas precisamente. No entanto, mais de 200 estruturas zeolíticas ainda não decodificadas podem já ter sido sintetizadas. Uma estimativa cuidadosa pode indicar que anualmente cerca de 15 novas estruturas são sintetizadas, mas apenas três a cinco delas são decodificadas. A descoberta de novas estruturas de peneiras moleculares tem sido tão prolífica que geralmente ocorre um intervalo de tempo de vários anos entre a descoberta de uma espécie e sua definição cristalográfica. Os interesses patentários de empresas industriais também podem impedir a divulgação de novas estruturas e modificações, bem como informações relacionadas. Muitas peneiras moleculares hipotéticas que obedecem a regras topológicas e químicas quantitativas, bem como leis cristaloquímicas, ainda precisam ser sintetizadas. Essa visão desafia químicos de zeólitos em todo o mundo. Além dos zeólitos, um número grande e ainda crescente de outros sólidos porosos são conhecidos. Muito recentemente, muitas novas estruturas metálico-orgânicas microporosas e mesoporosas se tornaram conhecidas. Esses compostos inorgânicos com redes microespaciais ordenadas de unidades de construção secundárias que permitem o design de sistemas porosos com seções transversais de dimensões moleculares, por exemplo, entre 0,3 e 1,5-2 nm conhecidos até hoje, foram principalmente usados como adsorventes seletivos e catalisadores.
No que diz respeito à catálise, centenas de novas reações que ocorrem sobre peneiras moleculares foram descobertas, e o conceito e as aplicações da catálise seletiva por forma são bem reconhecidos. Dezenas de processos petrolíferos comerciais, que economizam matérias-primas e contribuem para a preservação do meio ambiente, foram introduzidos na prática. No entanto, apenas uma minoria dos novos materiais disponíveis hoje foram testados quanto às suas propriedades catalíticas. Por outro lado, a catálise ainda é o principal objetivo da pesquisa de zeólitos direcionada para aplicação. Aqui, há grande potencial para o uso da catálise de zeólitos na produção de produtos químicos finos e talvez como miméticos de enzimas. Peneiras moleculares com poros de largura maior que 1 nm podem se tornar importantes para o processamento de frações pesadas de petróleo, bem como para separação e purificação de produtos bioquímicos. No futuro próximo, provavelmente testemunharemos a produção de compostos opticamente ativos sobre catalisadores de zeólitos.
Além disso, a identificação das propriedades de adsorção de sólidos microporosos com relação ao seu uso potencial em processos de separação e purificação sorptiva está muito além da disponibilidade real desses novos adsorventes. O fortalecimento dos esforços nesse campo deve levar a uma intensificação dos processos estabelecidos, por exemplo, PSA (adsorção por balanço de pressão) para diversos fins de separação e purificação de gases. Novas separações tornam-se possíveis por meio do ajuste das propriedades do adsorvente à natureza físico-química dos componentes da mistura (ajuste fino) e da correspondência das condições tecnológicas às diferentes propriedades cinéticas de adsorção dos componentes da mistura. Novas aplicações, como a separação e purificação de produtos químicos finos e produtos biotecnológicos, podem ser reconhecidas. Princípios tecnológicos novos, como o leito móvel simulado em contracorrente, os híbridos de adsorção com relação à permeação, destilação e catálise, etc., podem ser tanto melhorados quanto transferidos para amplo uso prático. Ao lado dos processos de separação adsorptiva, os processos de separação de gases baseados em membranas têm sido tratados cada vez mais em todo o mundo ao longo da última década. As conquistas que foram alcançadas não apenas no campo das membranas poliméricas, mas também no das inorgânicas, especialmente das microporosas, promoveram o forte interesse atual em separações de gases baseadas em membranas. A promessa de progresso constante em direção à remoção de limitações remanescentes sugere a probabilidade de um forte crescimento a longo prazo.
Os sólidos porosos mais representativos são carvões ativados e zeólitos. Recentemente, os avanços na pesquisa sobre esse assunto são bem representados pela engenharia de tamanho de poro. Esta abordagem baseia-se na mudança de matérias-primas e condições de preparação para permitir a criação de formas estruturalmente diferentes do mesmo sólido poroso básico. Em termos de engenharia de tamanho de poro, pode-se obter uma ampla classe de materiais nanoporosos que têm geometria de poro e natureza química diferentes. Os sólidos nanoporosos são muito populares na ciência e tecnologia devido às aplicações potenciais imaginadas para vários processos de separação, purificação e catalíticos. Por outro lado, estudos computacionais sobre o design de novos sorventes sintéticos para sorção seletiva de várias moléculas foram desenvolvidos para acelerar o progresso na química de fluidos nanoporosos.
Desenvolvimentos surpreendentes estão ocorrendo no campo de materiais à base de carbono, como peneiras moleculares de carbono e carbonos microporosos/mesoporosos do tipo MAXSORB, que atingem o limite teoricamente possível de área de superfície específica, se aproximando de 4000 m2/g. A descoberta de estruturas moleculares de carbono como fulerenos e heterofulerenos e nanotubos de carbono impulsionou a busca por novas aplicações de adsorção seletiva desses materiais. Os nanotubos de carbono representam uma nova geração de sólidos nanoporosos que podem fornecer grande potencial para adsorção seletiva e separação seletiva por forma. Eles podem mostrar capacidade de adsorção de gases nobres e de separação de ar. Os nanotubos de carbono podem se rearranjar em bolas multiwalled semelhantes a cebola por razões energéticas. Por outro lado, as conchas podem ser removidas passo a passo por tratamento termoquímico apropriado para deixar paredes de camada única de grafite. As propriedades magnéticas interessantes dos nanotubos de carbono se tornaram um tópico de pesquisa intensiva.O interesse é projetar computacionalmente seus tamanhos moleculares efetivos para separações em massa de misturas de moléculas de hidrocarbonetos de importância industrial. A adsorção seletiva de moléculas sobre cerâmicas e extração com fluidos supercríticos também é uma tecnologia emergente. Os outros sorventes inorgânicos comumente aplicados são géis de sílica, alumina ativada, óxidos e hidróxidos metálicos e minerais argilosos.
Outra classe emocionante de novos materiais porosos são as argilas pillared (PILCs) desenvolvidas a partir de minerais argilosos. As argilas originais - materiais muito úteis para adsorção, catálise e troca iônica - têm pouca porosidade permanente. Esse problema foi resolvido pela intercalação de pilares estáveis, como cátions de Mg, Mn, Fe, Al, Zr, etc., ou pilares de óxido misto entre as camadas. A porosidade alcançada torna as argilas pillared muito atraentes para fins de adsorção. Outro grupo muito útil de novos materiais inorgânicos são as chamadas heteroestruturas de argila porosa (PCHs). Sua síntese representa uma simbiose da tecnologia MCM e da tecnologia PILC. Recentemente, tentativas foram feitas para realizar a síntese de PILC com uma dimensão totalmente nova. Em vez de usar pilares não porosos, como no caso dos pilares convencionais, estruturas semelhantes ao MCM foram sintetizadas entre as placas de argila. Os novos materiais porosos acima mencionados apresentam uma grande área de superfície e uma combinação de micro e mesoporos que podem ser ajustados por meio de uma escolha adequada de procedimento de síntese e surfactantes. Outros adsorventes inorgânicos, como os vidros microporosos bem conhecidos (especialmente os 'Vycors', vidros semicristalinos), bem como materiais novos como oxometalatos poliácidos, compostos de hexacianometalatos e estruturas relacionadas, servem como notáveis adsorventes de oxigênio. As estruturas tipo dupla camada brucita, que mostram tanto microporosidade quanto mesoporosidade, mas também moléculas de gaiola carbono-metal, os chamados 'met-cars', podem possuir propriedades físicas e químicas intrigantes a serem utilizadas no futuro.
O processo de adsorção tem sido comprovado como uma das melhores tecnologias de tratamento de água em todo o mundo, e, sem dúvida, o carvão ativado é considerado o adsorvente universal para a remoção de diversos tipos de poluentes. Entretanto, o uso generalizado de carvão ativado comercial, às vezes, é restrito devido a seus custos mais elevados. Diversas alternativas têm sido propostas para o desenvolvimento de adsorventes de menores custos, empregando materiais alternativos que possam ser tão eficazes como o carvão ativado
Os processos de adsorção emergem como ferramentas essenciais e altamente eficazes na remoção de contaminantes tanto em ambientes industriais quanto naturais. Ao longo deste capítulo, exploramos profundamente os princípios fundamentais da adsorção, destacando suas aplicaçãos práticas e os principais fatores que influenciam os processos de adsorção. Ficou claro que a seleção adequada do adsorvente, otimização dos parâmetros de processo e compreensão das interações adsorvente-contaminante são cruciais para alcançar altos níveis de eficiência.
A flexibilidade e versatilidade dos sistemas de adsorção permitem sua aplicação em uma ampla gama de indústrias, desde tratamento de água potável e águas residuais até purificação de ar e remediação de solos contaminados. No entanto, é importante ressaltar que a pesquisa contínua e o desenvolvimento de novos materiais adsorventes e tecnologias são necessários para enfrentar os desafios emergentes e garantir a eficácia a longo prazo dos processos de adsorção