Adsorção e catálise

Páginas: 9 (2122 palavras) Publicado: 15 de outubro de 2011
Adsorção de Solução
OBJETIVO - Determinação quantitativa da adsorção do ácido acético em carvão ativado e verificação da isoterma de Freundlich

( é um fenômeno de superfície e é relacionada a tensão superficial de soluções )

Adsorção é a acumulação de uma substância em uma interface. Ocorre com todos os tipos de interface, tais como gás-sólido, solução-sólido, solução-gás, solução α-solução β

Os sólidos apresentam a propriedade de reter moléculas em sua superfície e esta propriedade pode ser bastante acentuada no caso de materiais porosos ou finamente divididos As forças envolvidas podem variar desde as de natureza puramente física (adsorção física) até as de natureza química (adsorção química).
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Devido a capacidade de adsorção variar enormemente com omaterial adsorvido, um soluto pode ser adsorvido seletivamente, de uma mistura. Isto torna o fenômeno de adsorção importante em processos de

cromatografia de catálise, de purificação de gases e soluções, etc…
Exemplos: • uso de coluna de carvão ativado em filtros domésticos para eliminar o cheiro e
“gosto de cloro” da água.
•Carvão (origem animal): descoloração de soluções de açúcar e outrosalimentos •Carvão ativado (tratado para fornecer grande área superficial) : remoção de gases neurotóxicos dos campos de batalha; odores na geladeira •A nível industrial: carvão ativado e resinas sintéticas são usadas em grande escala para a purificação da água e o tratamento de rejeitos. Aplicações nas áreas da física, biológica e química

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Parâmetros principais: – Área dasuperfície específica (m2/g)

– Porosidade
– Distribuição de tamanho de poro – Temperatura
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Adsorção:
Separação de uma substância de uma fase Acumulação ou aumento da concentração desta substância sobre uma superfície de um outro composto
A fase que adsorve é o

O material concentrado é o

adsorbato

substância

adsorvida :gás; fluído (moléculas ou íon)adsorvente
metal, substância covalente (carvão), ou iônico

A adsorção não é um processo estático, mas de equilíbrio dinâmico entre moléculas que são adsorvidas e as dessorvidas. Esse equilíbrio é uma função da temperatura.
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Adsorção em Sólidos

Medida da adsorção:

( recobrimento relativo)

= n.o de sítios de adsorção ocupados / n.o de sítios de adsorção disponíveis

velocidade de adsorção :

d/dt,

vel de variação da cobertura superficial:

determinada pela observação das mudanças no recobrimento relativo com o tempo

A quantidade de reagente adsorvido a uma determinada T é descrita por várias equações:


 As isotermas de adsorção
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Adsorção Física ou Fisissorção
Principalmente causada por - forças de van der Waals (interação dipolo-dipolo e forças de polarização envolvendo dipolo induzido) ;

- o equilíbrio é atingido rapidamente
princípio da maioria dos processos de purificação e separação; é um fenômeno reversível onde se observa normalmente a deposição de mais de uma camada de adsorbato sobre a superfície adsorvente

moléculas do adsorbato

átomos que compõem a superfície do adsorvente características dosadsorventes:

Área superficial e polaridade
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• adsorção física: • são de longo alcance mas fracas; • a energia liberada na adsorção é ~ Hcondensação ≅ Hads • pode ser adsorvida como vibrações da rede do adsorvente e dissipada como movimento térmico • acomodação: molécula em deslocamento sobre a superfície perde gradualmente energia e termina por ser adsorvida. • valores deHoads CH4 H2 ( em kJ mol-1) - 21 - 84

H2O
N2

- 59
- 21

É pequena e suficiente para romper as ligações
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Adsorção Química ou Quimissorção
Maneiras como átomos e moléculas se ligam a uma superfície sólida:

• ligações químicas ( covalentes), de moléculas (ou átomos) unindo-se à superfície do adsorvente;

• efeito catalítico: pode ser decomposta em virtude de...
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