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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
LUCAS PEDROSA
MARIANA RIBAS
VIVIANE CAMILA C. DO CARMO

ADSORÇÃO DO ÁCIDO ACÉTICO PELO CARVÃO ATIVO

Relatório apresentado à disciplina de Físico-Química Experimental IV, do Curso de Farmácia. Turma D. Orientação: Professor Rilton A. de Freitas |

CURITIBA
2012

ADSORÇÃO DO ÁCIDOACÉTICO PELO CARVÃO ATIVO
OBJETIVO : Identificar a Isoterma para a adsorção do ácido acético pelo carvão ativo.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E CÁLCULOS:
Após preparo de 09 soluções diluídas a partir de uma solução estoque com 50, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 2 e 1 mL de ácido acético (HAc) 0,5147mol/L em balões volumétricos de 100mL completados com volume de água destilada, foram adicionados aproximadamente1,5 gramas de carvão ativo, e esta mistura, depois de agitada por 10 minutos e, em cada solução tampar com papel filme para não adsorver substâncias presentes na atmosfera.
Cada mistura é filtrada e, descarta-se os primeiros 10 mL iniciais como precaução contra adsorção do ácido pelo papel de filtro. Retiramos alíquotas de 10mL e com a adição de fenolftaleína titulamos as soluções com NaOH emconcentrações de 0,1003mol/L e 0,01 mol/L para as soluções mais diluídas(7,8 e 9). Com a titulação do filtrado, obteve-se a quantidade de ácido que não foi adsorvida pelo carvão, e permitindo a construção da tabela a seguir que relaciona todos os valores experimentais.
Então a partir da titulação obtivemos dados suficientes para calcular a concentração adsorvida e relação do número de mols de HAcadsorvidos pela massa de carvão ativo, sabendo que é uma reação 1:1 e que C ads=Cinicial-Cequilíbrio.
Tabela 1 – Valores experimentais
Erlenmeyer | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Massa de carvão ativo/g | 1,496 | 1,499 | 1,501 | 1,504 | 1,500 | 1,505 | 1,509 | 1,504 | 1,500 |
[HAc]inic/mol/L | 0,2574 | 0,1544 | 0,1287 | 0,1029 | 0,0772 | 0,0515 | 0,0257 | 0,0102 |5,147x10-3 |
Vol de NaOH gasto/mL | 22,85 | 11,5 | 9,35 | 8,8 | 5,4 | 3,7 | 15,8 | 5,55 | 5,05 |
[HAc]equi/mol/L | 0,229 | 0,115 | 0,0938 | 0,0883 | 0,0542 | 0,0371 | 0,0158 | 5,55x10-3 | 5,05x10-3 |
nads/m /mol/g | 1,90x10-3 | 2,63x10-3 | 2,33x10-3 | 9,71x10-4 | 1,53x10-3 | 9,57x10-4 | 6,56x10-4 | 3,15x10-4 | 6,46x10-6 |

Aplicando os dados experimentais nas isotermas de Langmuir e Freundlichpodemos então calcular a área superficial de carvão ativo, assumindo que a molécula de ácido acético possui área igual a 21x10-20m2, e com base no Número de Avogadro = 6,022x10²³ mol
Como sabemos a equação da isoterma de Langmuir 1/n=1/Nmax+(1/K.Nmax).1/C , pelo coeficiente linear obtemos o valor de 1/Nmax, coeficiente linear= 400 , Nmax=2,5x10^-3
A partir deste dado, determina-se a áreasuperficial do carvão:
A=Nmáx.N.σ
A= 2,5x10^-3x6,022x10^23x21x10^-20
A=316,15 m2

Sabendo que a equação da Isoterma de Freundlich é Nads= K.CN podendo ser equivalente a log nads= log K+ N log c, O coeficiente angular é igual = -4-(-3)/-2,06-(-1,16)=1,11,e o valor de N é expresso por N=1/n ,portanto o valor de n=0,90 , já a constante de Freundilich K, correspondente ao coeficiente linear é =Ant.Log-1,72=0,02

Os dados experimentais foram bem ajustados aos modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich, onde nota-se que seria mais válida a utilização da isoterma de Freundlich, porque possibilita o experimentador conhecer a concentração máxima de contaminante que pode ser adsorvida, fazendo com que ao ajustar as condições ideais como Ph, temperatura, e pressão tenha-se um processo maiseficiente. Uma vez que o calor de adsorção depende da área da superfície coberta pela quantidade de material adsorvido e a concentração do material na solução. Já a isoterma de adsorção de Langmuir prevê apenas a independência do calor de adsorção em relação a fração dessa superfície coberta no equilíbrio. (CASTELLAN, 2011)
Em nosso experimento, pela isoterma de Langmuir é possível perceber que em...
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