ESTUDO DA ADSORÇÃO DO ÁCIDO ACÉTICO SOBRE O CARVÃO ATIVO

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO 
 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DA PRÁTICA: 
ESTUDO DA ADSORÇÃO DO ÁCIDO 
ACÉTICO SOBRE O CARVÃO ATIVO 
 
 
 
 
 
Aluno: Vítor Patrício da Silva Medeiros – 2017210275. 
Disciplina: Físico-Química Experimental. 
Professor: Antonio Luciano. 
 
 
 
Seropédica/RJ 
2019 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
Sólidos e líquidos geralmente concentram, em suas superfícies, gases ou 
substâncias em solução, e esse fenômeno e denominado adsorção. A relação 
entre a quantidade de substância adsorvida por um adsorvente e a pressão do 
gás, ou a concentração da solução no equilíbrio, em uma dada temperatura é 
denominada de isoterma de adsorção. As isotermas que apresentam forma 
assintótica podem ser descritas por diferentes equações, sendo que uma delas 
é a de Freundlich, cuja relação matemática é 
m
x
= kc
1
n 
Onde 𝑥/𝑚 é a massa da substância adsorvida por unidade de massa do 
adsorvente; 𝑐 é a concentração, no equilíbrio, dessa substância na solução; 𝑘 e 
𝑛 são constantes características do adsorvente e do soluto em uma dada 
temperatura. Tomando o logaritmo dessa equação tem-se: 
ln
m
x
= ln k +
1
n
ln c 
e as constantes 𝑘 e 𝑛 podem ser calculadas através do gráfico ln 𝑥 𝑚 
versus ln 𝑐. 
Nesta experiência será estudada a adsorção de ácido acético em 
soluções aquosas pelo carvão ativado. Para isso, massas definidas de carvão 
ativado são colocadas em contato com uma série de soluções de várias 
concentrações de ácido acético. Depois de estabelecido o equilíbrio, as soluções 
são filtradas e os líquidos obtidos são analisados para se determinar o grau de 
adsorção. A quantidade adsorvida em cada caso é calculada a partir das 
quantidades do soluto nas soluções inicial e final. 
 
 
2. OBJETIVO 
Construir a isoterma de adsorção (isoterma de Freundlich) do sistema 
ácido acético/carvão ativo. 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Preparou-se em balões de 100 mL, as soluções de ácido acético nas 
concentrações: 0,5M, 0,2M, 0,1M, 0,05M, 0,02M e 0,01M, a partir da solução 1M 
de ácido acético. Em seguida, transferiu-se para os erlenmeyer contendo 
aproximadamente 2g de carvão ativo, as soluções anteriormente preparadas. 
Após, aguardou-se por 40 minutos, agitando a mistura ocasionalmente, para que 
ocorre a adsorção. E depois separou-se o carvão da solução por centrifugação 
e determinou-se a concentração das soluções resultantes, por titulação com 
NaOH 0,1M, usando azul de bromotimol como indicador. Tomou-se 3 mL da 
solução 0,5M, 5 mL da solução 0,2M, 10 Ml da solução 0,2M e 0,01M. Anotou-
se os volumes de NaOH gastos para cada alíquota para a realização dos 
cálculos. 
 
3.1 MATERIAIS 
Os materiais utilizados na prática foram: 
 Balões 
 Erlenmeyers. 
 Bureta 
 Ácido acético 1M. 
 Proveta, bécher e pissete. 
 Carvão ativado. 
 NaOH 0,1M. 
 Azul de bromotimol. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Os resultados podem ser observados a partir dos volumes obtidas por 
titulação, conforme verifica-se na Tabela 1. 
Tabela 1 – Resultados obtidos experimentalmente por titulação. 
Através dos dados obtidos, foi possível calcular a concentração final do 
ácido acético utilizando o NaOH 1M na titulação. Para o cálculo de massa 
adsorvida de ácido acético utilizou-se a seguinte expressão: 
Para a determinação da massa adsorvida de ácido acético: 
madsorvida = mi − mf 
Em que a massa inicial é dada por Mi*Vi*Mmolar e a massa final é dada 
por Mf*Vf*Mmolar, simplificando a equação, obtém-se: 
MadsorvidaHAc= (Mi-Mf)HAc*Vinicial*MMHac 
A partir dos dados obtidos da massa adsorvida de ácido acético 
relacionado a razão entre a massa de ácido acético com a massa de carvão 
ativado, aplicando-se o log, obtém-se o seguinte gráfico, conforme a Figura 1. 
[C] Hac (mol/L) m carvão (g) V (alíquota) mL V (NaOH) mL [HAc] (mol/L) m (Hac ads) log (Mf Hac) log (m/x)
0,5 2,0 3,0 13,9 0,46333 0,2200 -0,33411 -0,95861
0,2 2,0 5,0 8,9 0,17800 0,1320 -0,74958 -1,18046
0,1 2,0 10,0 7,6 0,07550 0,1470 -1,12205 -1,13371
0,05 2,0 20,0 6,8 0,03400 0,0960 -1,46852 -1,31876
0,02 2,0 50,0 3,5 0,00700 0,0780 -2,15490 -1,40894
0,01 2,0 50,0 1,5 0,00300 0,0420 -2,52288 -1,67778
Isoterma de adsorcao de ácido acético
 
Figura 1 – Resultados obtidos experimentalmente observados pelo gráfico. 
A fim de encontrar as isotermas e para os cálculos das constantes da 
equação, obteve-se a equação da melhor reta que passa pelos pontos 
experimentais do gráfico. A aplicação desse método para uma reta genérica com 
equação y = a + b.x, consiste na obtenção dos parâmetros a e b, através das 
equação equação da reta obtida, tem-se y=0,2865x-0,8809, extraindo ainda o 
valor de b, n e k que são as constantes características do adsorvente e do soluto, 
obtemos o seguinte resultado: 
n= b= 0,2865 
k= 10a = 10(-0,8809) = 0,1315 
 
5. CONCLUSÃO 
Através desse experimento foi possível verificar experimentalmente a 
construção da isoterma de adsorção do ácido acético com o carvão ativo e o 
cálculo das constantes do material adsorvente e do soluto pela equação da reta 
obtida pelos resultados da prática. Esse sistema de adsorção é dado a uma 
quantidade de soluto adsorvido em função da concentração do adsorbato, da 
área de superfície e a temperatura pela isoterma de Freundlich. Percebe-se que 
aumentando a concentração inicial do adsorbato, a adsorção é favorecida pois 
aumenta a diferença de concentração do adsorbato e na superfície do carvão, 
além de haver mais moléculas para serem adsorvidas. 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Disponível em: <https://anselmo.quimica.ufg.br/up/56/o/FQEXP_adsorcao.pdf>. 
Acesso: 20 de maio de 2019. 
y = 0,2865x - 0,8809
R² = 0,9164
-1,80000
-1,60000
-1,40000
-1,20000
-1,00000
-0,80000
-0,60000
-0,40000
-0,20000
0,00000
-3,00000 -2,50000 -2,00000 -1,50000 -1,00000 -0,50000 0,00000
lo
g
 (
M
f 
H
a
c
)
log (m/x)
Isoterma de adsorcao de ácido acético