Blucher Physics Proceedings

Agosto 2018, vol.5, num.1 - IX Encontro Científico de Física Aplicada
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Investigação do equilíbrio de adsorção de diferentes ácidos orgânicos em carvão ativado comercial

Investigação do equilíbrio de adsorção de diferentes ácidos orgânicos em carvão ativado comercial

Massariol, P. S.; Bazzarella, A. Z.; Coura, J. C.; Duarte, E. B.; Ferraz, B. R. L.; Maradini, G. S.; Mota, M. V. de C.; Oliveira, L. G.; Polastreli, D. L.; Santana, D. F.; Santos, C. P.; Nascimento, W.A.R.; Soares, C. O.; Profeti, L. P. R.; Profeti, D.

Artigo:

A adsorção de compostos orgânicos em carvão ativado comercial (CAC) é uma técnica largamente empregada no tratamento de efluentes industriais. Tal material apresenta diversas características que o tornam um eficiente adsorvente, entre elas alta área específica e diferentes grupos funcionais. Devido à importância do conhecimento de técnicas de remoção de substâncias poluentes, estudos envolvendo principalmente a adsorção de ácido acético em carvão ativo são amplamente difundidos e utilizados como práticas laboratoriais no meio acadêmico. Dentro deste contexto, a obtenção da isoterma de adsorção consiste em uma proposta para o ensino-aprendizagem do fenômeno adsortivo em cursos de graduação e pós-graduação que abordam o tema de preservação ambiental. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o equilíbrio de adsorção de diferentes ácidos orgânicos (metanoico, etanoico e propanoico) em CAC, utilizando os modelos das isotermas de Langmuir e Freundlich. As concentrações iniciais e finais dos ácidos foram determinadas por titulação com soluções padronizadas de NaOH. O processo de adsorção teve duração de 5 horas, conduzido à temperatura ambiente, sob agitação. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que o equilíbrio de adsorção dos ácidos seguiu o modelo proposto por Freundlich, embora os dados tenham apresentado bom ajuste para o modelo de Langmuir. A percentagem de remoção foi de aproximadamente 79,02%, 61,78% e 52,72% para o ácido propanoico, etanoico e metanoico, respectivamente. Com isso, o experimento realizado permitiu avaliar a influência do tamanho das moléculas em processos adsortivos, possibilitando assim, compreender as interações entre o CAC e os diferentes ácidos orgânicos. Além disso, o experimento mostrou-se viável para ser aplicado como instrumento de ensino, pois auxiliou no processo de construção do conhecimento dos conceitos 
básicos envolvendo equilíbrio de adsorção e tratamento de efluentes.

A adsorção de compostos orgânicos em carvão ativado comercial (CAC) é uma técnica largamente empregada no tratamento de efluentes industriais. Tal material apresenta diversas características que o tornam um eficiente adsorvente, entre elas alta área específica e diferentes grupos funcionais. Devido à importância do conhecimento de técnicas de remoção de substâncias poluentes, estudos envolvendo principalmente a adsorção de ácido acético em carvão ativo são amplamente difundidos e utilizados como práticas laboratoriais no meio acadêmico. Dentro deste contexto, a obtenção da isoterma de adsorção consiste em uma proposta para o ensino-aprendizagem do fenômeno adsortivo em cursos de graduação e pós-graduação que abordam o tema de preservação ambiental. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o equilíbrio de adsorção de diferentes ácidos orgânicos (metanoico, etanoico e propanoico) em CAC, utilizando os modelos das isotermas de Langmuir e Freundlich. As concentrações iniciais e finais dos ácidos foram determinadas por titulação com soluções padronizadas de NaOH. O processo de adsorção teve duração de 5 horas, conduzido à temperatura ambiente, sob agitação. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que o equilíbrio de adsorção dos ácidos seguiu o modelo proposto por Freundlich, embora os dados tenham apresentado bom ajuste para o modelo de Langmuir. A percentagem de remoção foi de aproximadamente 79,02%, 61,78% e 52,72% para o ácido propanoico, etanoico e metanoico, respectivamente. Com isso, o experimento realizado permitiu avaliar a influência do tamanho das moléculas em processos adsortivos, possibilitando assim, compreender as interações entre o CAC e os diferentes ácidos orgânicos. Além disso, o experimento mostrou-se viável para ser aplicado como instrumento de ensino, pois auxiliou no processo de construção do conhecimento dos conceitos 
básicos envolvendo equilíbrio de adsorção e tratamento de efluentes.

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Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ecfa2018-19

Referências bibliográficas
  • [1] BUENO, W.A., DEGRÊVE, L. Manual de Laboratório de Físico-Química, McGraw Hill do Brasil, 1980. [2] SCHNEIDER, E.L. Adsorção de compostos fenólicos sobre carvão ativado. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós- Graduação em Engenharia Química, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2008. [3]FOO, K. Y.; HAMEED, B. H. Detoxification of pesticide waste via activated carbon adsorption process. Journal of Hazardous Materials, v. 175, n. 1–3, p. 1–11, 2010. [4]LÁSZLÓ, K.; PODLOSCIELNY, P.; DABROWSKI, A. Heterogeneity of activated carbons with different surface chemistry in adsorption of phenol from aqueous solutions. Applied Surface Science, v.252 p.5752 – 5762, 2005. [5] HAGHSERESHT, F.; NOURI, S.; FINNERTY, J.J.; LU, G.Q. Effects of surfaces chemistry on aromatic compound adsorption from dilute aqueous solutions by activated carbon. Journal of Physical Chemistry B, v.106 p.10935 – 10943, 2002. [6]NASCIMENTO, R. F.; LIMA, A. C. A.; VIDAL, C. B.; MELO, D. Q.; RAULINO, G. S. C. Adsorção: aspectos teóricos e aplicações ambientais. Fortaleza, UFC, 2014. 221 p. [7] ADEKOLA, F.A.; OBA, I.A., Biosorption of formic and acetic acids from aqueous solution using activated carbon from shea butter seed shells, Applied Water Science, v. 7, p. 2727–2736, 2017. Tabela 1: Parâmetros das Isotermas para os ácidos orgânicos Ácidos orgânicos Parâmetros de Langmuir Parâmetros de Freundlich qmax (mol g−1) KL (L mg−1) R2 KF (mol g−1) n R2 Metanoico 3,11×10−3 17,55 0,9837 4,0×10−3 2,58 0,9988 Etanoico 2,96×10−3 28,51 0,9952 3,8×10−3 3,20 0,9901 Propanoico 6,34×10−3 18,91 0,9818 8,0×10−3 2,70 [8] D.D. Do, E.A. Ustinov, H.D. Do, Porous texture characterization from gas–solid adsorption, in: E.J. Bottani, J.M.D. Tascon (Eds.), Adsorption by Carbons, Elsevier Science, 2008, pp. 239–271 [9] DOTTO, G. L.; VIEIRA, M. L. G.; GONÇALVES, J. O.PINTO, L. A. A. Remoção dos corantes azul brilhante, amarelo crepúsculo e amarelo tartrazina de soluções aquosas utilizando carvão ativado, terra ativada, terra diatomácea, quitina e quitosana: estudos de equilíbrio e termodinâmica. Quimica Nova, v. 34, n. 7, p. 1193-1199, 2011.
Como citar:

Massariol, P. S.; Bazzarella, A. Z.; Coura, J. C.; Duarte, E. B.; Ferraz, B. R. L.; Maradini, G. S.; Mota, M. V. de C.; Oliveira, L. G.; Polastreli, D. L.; Santana, D. F.; Santos, C. P.; Nascimento, W.A.R.; Soares, C. O.; Profeti, L. P. R.; Profeti, D.; "Investigação do equilíbrio de adsorção de diferentes ácidos orgânicos em carvão ativado comercial", p-95-100. In: . São Paulo: Blucher, 2018.
ISSN 23582359, DOI 10.5151/ecfa2018-19

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