Relatório de Adsorção

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE TECNOLOGIA – CTEC ENGENHARIA QUÍMICA LUAN DA SILVA BARBOSA ADSORÇÃO MACEIÓ 2015 Relat!"# $e %!&t"'a e(%e!" e) La+#!at!"# $e E*,e*-a!"a Q./)"'a '#)# !e ."3"t# %a!a #+te*4 # $e *#ta )"*"3t!a$# *a U*"6e!3"$a$e Fe$e!al $e Ala,#a UFAL7 8!#9e33#!e3: ;# # I*&'"# S#let Da<a*a $e G.3) # C#=l-#

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Descrição de um experimento de adsorção utilizando solução de azul de metileno com carvão ativado como adsorvente

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOASCENTRO DE TECNOLOGIA CTECENGENHARIA QUMICA

LUAN DA SILVA BARBOSA

ADSORO

Relatrio de prtica experimental em Laboratrio de Engenharia Qumica 3, como requisito para obteno de nota, ministrado na Universidade Federal de Alagoas UFAL.Professores: Joo Incio Soletti e Dayana de Gusmo Colho

MACEI

2015INTRODUO TERICAO fenmeno de adsoro caracterizado pela habilidade de slidos porosos reterem, atravs de interaes fsicas ou qumicas, as molculas de um componente de uma mistura, separando assim os componentes dessa mistura.A adsoro frequentemente usada na remoo de contaminantes que esto em baixa concentrao na soluo de lquidos ou gases, sendo muito empregada em remoo de poluentes, recuperao de solventes ou de produtos de alto valor agregado. Mas tambm existem aplicaes na separao de compostos, como a separao do p-xileno dos demais xilenos.Como vantagens sobre outras operaes de separao, a adsoro apresenta um baixo consumo de energia, a possibilidade de separao de misturas com azeotropia, a no necessidade de uso de outros componentes para ajudar a separao, entre outros. Outro fator que tem ajudado a desenvolver e tornar a adsoro um processo mais vivel a demanda por novas tecnologias mais econmicas para controle de impacto ambiental.Dentro do fenmeno da adsoro podemos distinguir duas diferentes classes de interao entre as molculas do meio fluido e as do slido, baseando-se na natureza das foras que as unem:Fisissoro, na qual a interao entre as molculas do meio e do slido fraca, com ligaes do tipo intermoleculares, baseadas em foras de Van der Wals e/ou de interaes eletrostticas, como as de dipolo.Quimissoro na qual ocorre uma interao qumica entre a molcula do meio e a do slido, as foras de ligao so de natureza covalente ou at inica, ocorre uma ligao qumica entre a molcula do meio e a do slido, o que altera a estrutura eletrnica da molcula quimissorvida, tornando-a extremamente reativa.

MATERIAIS E MTODOSa) Materiais Coluna de adsoro em escala micro; Bomba de suco; Mangueiras de conexo; 11,7 g de carvo ativado; 08 bales volumtricos de 100 mL; Soluo de azul de metileno;b) MtodosFoi montado o sistema de adsoro no qual a soluo de azul de metileno era succionada pela bomba passando pela coluna recheada de carvo ativada, em seguida, coletada em balo volumtrico.As primeiras 4 coletas foram realizadas a cada 10 minutos, depois mais 3 coletas a cada 5 minutos, e a ltima, 15 minutos depois.Foram feitas as medidas de concentrao de azul de metileno aps passar pelo adsorvente carvo ativado, e a de concentrao sem haver adsoro.

RESULTADOS E DISCUSSESOs valores de concentrao medidos e a porcentagem de remoo de azul de metileno pelo carvo ao longo do tempo esto dispostos na Tabela 1:Tabela 1: Dados do experimento de Adsoro de azul metileno por carvo ativado.Tempo(min)Concentrao(ppm)Porcentagem de remoo (%)

011,457989,84

1016,779885,11

2026,954276,09

3029,615273,73

3531,806671,79

4032,745770,95

4536,815567,34

6039,006965,40

Amostra original112,73170

Com os dados de concentrao ao longo do tempo foi construdo um grfico que representa a adsoro do azul de metileno pelo carvo ativado. O Grfico est disposto na Figura 1.

Figura 1: Grfico de adsoro do azul de metileno por carvo ativado.

Por meio da Tabela 1 e do grfico da Figura 1, observa-se que houve uma diminuio da concentrao no tempo zero com relao amostra original devido a uma certa quantidade de soluto adsorvida pelo adsorvente. Do tempo zero em diante, observa-se que as amostras coletadas foram aumentando a concentrao, isso se deve ao processo de desativao do carvo, fenmeno pelo qual os poros do adsorvente vo se aproximando do ponto de saturao em que j no podem adsorver soluto. Se fosse tomada uma amostra num tempo muito tardio, seria observado que a concentrao igual da amostra original, o adsorvente estaria completamente saturado o que representa a desativao do carvo.As porcentagens de remoo de soluto ajudam a verificar a capacidade de adsoro do carvo. Em 60 minutos, a porcentagem de remoo ainda se manteve razoavelmente elevada: 65,4%.

CONCLUSOA adsoro uma operao unitrio muito importante para a indstria, utilizada desde processos de tratamento de efluentes a processos de recuperao de solvente ou soluto. No experimento realizado, utilizou-se soluo de azul de metileno sendo adsorvida por carvo ativado que muito utilizado para este fim.A curva de adsoro obtida mostrou como o soluto removido em quantidades cada vez menores pelo adsorvente. Um intervalo de tempo maior seria til para verificar o tempo de desativao do carvo para as condies experimentais estabelecidas. REFERNCIAS

GUELFI, L. R.; Estudo de Adsoro Para Purificao e Separao de Misturas na Indstria Petrolfera. Curitiba, Fevereiro 2007. Trabalho Final de Graduao - Universidade Federal do Paran, Engenharia Qumica, PRH-24.

PUPIM, B. A. B.; SCHEER, A. P.; Estudo de adsoro na separao de misturas envolvendo substncias derivadas do petrleo. Curitiba, Junho 2005. Monografia (iniciao cientfica) Programa Interdisciplicnar em Engenharia de Petrleo e Gs Natural, UFPR;

SCHEER, A. P. Desenvolvimento de um sistema para simulao e otimizao do processo de adsoro para avaliao da separao de misturas lquidas. Campinas, 2002, p 1 64. Tese (doutorado) Faculdade de Engenharia Qumica, UNICAMP.

BASTA, N.; ONDREY, G.; MOORE, S. Adsorption holds its own: new sorbents and processes are breathing new life into a venerable unit operation. Chemical Engineering, novembro 1994 p. 39 43