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Introdução Adsorção é a acumulação de uma substância em uma interface. Ocorre com todos os tipos de interface, tais como gás-sólido, solução-sólido, soluçãogás, solução α -solução β. Existem dois tipos principais de adsorção: física e química. A adsorção física é não-específica, rápida e reversível. O adsorbato encontra-se ligado à superfície somente por forças de van der Waals (forças dipolo-dipolo e forças de polarização, envolvendo dipolos induzidos). A adsorção química é específica e envolve a formação de um composto bidimensional, como por exemplo, quando gases entram em contato com superfícies metálicas limpas. A quantidade de substância adsorvida na superfície decresce com o aumento da temperatura, já que todos os processos de adsorção são exotérmicos. A uma temperatura constante a quantidade adsorvida aumenta com a concentração do adsorbato (em solução ou na fase gasosa), e a relação entre a quantidade adsorvida (x) e a concentração (c) é conhecida como a isoterma de adsorção. Somente a concentrações muito baixas é que x é proporcional a c. Geralmente a quantidade adsorvida aumenta menos do que proporcionalmente à concentração, devido à saturação gradual da superfície. O sistema pode ser descrito pela Isoterma de Freundlich, que corresponde a uma equação do tipo: (x/m) = k . c (1/ n); onde n < 1 Essa equação também pode ser escrita de forma a fornecer uma reta, log (x/m) = log k + (1/ n) . log (c) O expoente 1/n é adimensional, tem valor menor do que um, e está relacionado com a intensidade da adsorção. Em geral, em sistemas que seguem a isoterma de Freundlich a adsorção ocorre com a formação de multicamadas, ao invés de ser de uma monocamada apenas. Anestésicos locais agem por adsorção e em geral seguem a isoterma de Freundlich, sendo que o tamanho e a estrutura da molécula do anestésico influenciam a intensidade da adsorção. Objetivos: Construir a isoterma de adsorção (isoterma de Freundlich) do sistema ácido acético/carvão ativo e calcular as constantes de adsorção em função da concentração do ácido. Resultado e Discussão: No inico do experimento cada frasco possuia a concentração e massa em solução segunda a tabalea abaixo: Amostra Conc Inicial (M) mHAc inicial (g) 1 0,5 3 2 0,2 1,2 3 0,1 0,6 4 0,05 0,3 5 0,02 0,12 6 0,01 0,06 Ápos 40 minutos uma porção de massa de ácido acético foi adsorvido pelo carvão ativado. Afim de determinar esse valor adsorvido: primeiramente foi realizdo a titulação do mesmo, utilizando hidróxido de sódio como titulante, para obter a cocentração da solução remanescente, e consequentemente a massa de ácido acético não adsorvido; e por fim obter por diferenta entre mHAc inicial e mHAc inicial o valor de mHAc adsorvido Amostra Volume de HAc (mL) Volume de NaOH(mL) Conc final HAc (M) mHAc final (g) m adsorvida (g) 1 3 14,4 0,48 0,0864 0,914 2 5 8,6 0,172 0,0516 1,948 3 10 7,9 0,079 0,0474 2,953 4 20 7,8 0,039 0,0468 3,953 5 50 4,8 0,0096 0,0288 4,971 6 50 1,3 0,0026 0,0078 5,992 O sistemafoi, então, ser descrito pela Isoterma de Freundlich, que corresponde a uma equação do tipo: log (x/m) = log k + (1/ n) . log (c) Logo, a partir dos dado obtidos na tabela abaixo foi feito um gráfico de log (x/m) versus log c, e calcule as constantes K e n através do gráfico pelo coeficiente linear e angular usando a equação da reta. x/m log (x/m) log (c) 1,457 0,163 -0,319 0,574 -0,241 -0,764 0,276 -0,559 -1,102 0,127 -0,896 -1,409 0,046 -1,337 -2,018 0,026 -1,585 -2,585 A equação da reta obtida foi: y = -0,4449 + 1,24076x Sendo assim o valor de K é dado por: Log (K) = -0,4449 → K = 0,359 E o valor de n, dado por: 1 : n = 1,24076 → n = 0,806 ESTUDO DA ADSORÇÃO DO ÁCIDO ACÉTICO SOBRE CARVÃO ATIVO Professor: Luciano Nome: Daiana de Fatima Portella Franco Matrícula: 200920006-1
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