Universidade Regional de Blumenau Centro de Cincias Tecnolgicas Departamento de Engenharia Qumica Disciplina: Laboratrio de Engenharia Qumica V Professor: Jos Alexandre Borges Valle

ADSORO EM CARVO ATIVO

ACADMICAS: Alexsandra Surdi Janaina T. C. Zambon Paula Zimmer Mitoso Tain Renata P. Lisboa Dias

1.OBJETIVOo

Acompanhar a cintica da adsoro do cido actico, utilizando carvo ativo como adsorvente,

o

Determinar a condio de saturao do cido actico, em relao as diferentes massas de carvo (Isoterma de adsoro).

o

Determinar o tempo em que uma determinada concentrao de cido removida da soluo original (cintica da adsoro).

o

Determinar a porcentagem de remoo de um corante diludo em gua, utilizando uma coluna de adsoro de carvo ativo.

2. INTRODUOo

O

3. REVISO BIBLIOGRFICAADSOROo

A adsoro um fenmeno fsico-qumico onde o componente emuma fase gasosa ou lquida transferido para a superfcie de uma fase slida.

o

Os componentes que se unem superfcie so chamados adsorvatos, enquanto que a fase slida que retm o adsorvato chamada de adsorvente.

3. REVISO BIBLIOGRFICAExiste dois tipos de Adsoro:

o

Adsoro qumica ou quimissoro: aplicada na separao de misturas.

o

Adsoro fsica: aplicada nos processos de purificao e separao.

3. REVISO BIBLIOGRFICACARVO ATIVOo

So materiais carbonosos porosos que apresentam uma forma microcristalina (no graftica),

So altamente eficiente:o o

na remoo de compostos que transmitem cor e odor, na remoo de metais e compostos orgnicos de baixa massa molar.

5. APLICAESo o o o o o o o o

Alimentcia, Farmacutica, Qumica, Petrolfera, Automobilstica, Minerao, Tratamento de gua potvel, gua industrial, r atmosfrico.

5. APLICAESUsados em tratamentos como:o

purificao,

oo o o o o o

desintoxicao,desodorizao, filtrao, descolorao, desclorificao, remoo ou modificao de sabor, concentrao de uma infinidade de materiais e substncias lquidos e gasosos.

6. MATERIAL E MTODOMATERIAIS E EQUIPAMENTOSo o o o o o o o o

Erlenmeyer; Cronmetro; Balana analtica; Balo volumtrico; Coluna de leito fixo Bureta; Funil; Pipeta graduada; Provetao o

Reagentes Utilizados:Carvo ativo cido actico (0,1N);

oo o

NaOH (0,2N);Fenolftalena; Corante Vermelho.

oo

ShakerSuporte universal com garras.

7. PROCEDIMENTO EXPERIMENTALO experimento foi dividido em diferentes etapas:

Para as etapas foram utilizados dois tipos de carvo ativo:oo

um antracitoso (granulometria maior)e outro no antracitoso (granulometria menor).

Identificamos como:o

Carvo A (antracitoso) e Carvo B (no antracitoso).

7. PROCEDIMENTO EXPERIMENTALo

Pesou-se 3g, 7g e 11g de carvo ativo, ao qual foi adicionado 50ml de soluo de cido actico.

o

Essa mistura foi colocada sob agitao em 3 intervalos de temposomando-se 70 minutos (30 minutos, 50 minutos e 70 minutos).

o

Aps este perodo, retirou-se 10 mL da amostra agitada e fez-se a

titulao da mesma utilizando uma soluo de NaOH (0,2N), efenolftalena como indicador.

8. RESULTADOSTabela 1: Massas de Carvo A utilizado e volume de NaOH gasto na titulao aps 70 minutos.Massa do Carvo Ativo (W) (g) 3 7 11 Volume gasto na titulao (ml) 3,4 2 1,4

Tabela 2: Massas de Carvo B utilizado e volume de NaOH gasto na titulao

aps 70 minutos.Massa do Carvo Ativo (W) (g) 3 7 11 Volume gasto na titulao (ml) 3,6 2,4 1,5

8. RESULTADOSTabela 3: Parmetros referentes ao ensaio com o carvo A:Massa carvo (g)3 7 11

Tempo (min)70 70 70

Normalidade (C)0,068 0,04 0,028

Moles adsorvidos (X)0,42 0,7 0,82

X/W (mol/g)0,14 0,1 0,075

C/(X/W)0,4857 0,4 0,373

Tabela 4: Parmetros referentes ao ensaio com o carvo B:Massa carvo (g) 3 7 11 Tempo (min) 70 70 70 Normalidade (C) 0,072 0,048 0,03 Moles adsorvidos (X) 0,38 0,62 0,8 X/W (mol/g) 0,126 0,089 0,073 C/(X/W) 0,5714 0,54 0,411

9. RESULTADOSo

Determinou-se o valor experimental de Xs e Kl. Para se determinar essesvalores, usa-se a equao de Langmuir linearizada: 1/ Xs = 0,289 Xs = 3,46 mol/g

1/ Xs*Kl = 2,860 Kl = 0,101 g/mol

9. RESULTADOS

Xs = 3,09 Kl = 0,088

9. RESULTADOSTabela 5: Volume de NaOH gasto na titulao do carvo ativo A versus tempoMassa Carvo (W) (g) 7 7 7 Tempo (min) 30 50 70 Volume de NaOH (ml) 3 2,7 1,5

Tabela 6: Volume de NaOH gasto na titulao do carvo ativo B versus tempoMassa Carvo (W) (g) 7 7 Tempo (min) 30 50 Volume de NaOH (ml) 2,5 2,2

7

70

2

9. RESULTADOSTabela 7: Dados calculados para o carvo ATempo (min)30 50 70

Normalidade (C)0,06 0,054 0,03

Moles adsorvidos (X)2 2,3 3,5

(X/W)0,2857 0,3286 0,5

C/(X/W)0,21 0,1643 0,06

Tabela 8: Dados calculados para o carvo BTempo (min) Normalidade (C) 0,05 0,044 0,04 Moles adsorvidos (X) 2,5 2,8 3 (X/W) C/(X/W)

30 50 70

0,3571 0,4 0,4286

0,14 0,11 0,093

8. RESULTADOSo

Com os dados coletados graficou-se:

8. RESULTADOS

8. RESULTADOSMemorial de Clculo:Clculo da Normalidade experimental:

Na* Vac = Nbase* Vbase Clculo de X (moles adsorvidos):X = (Xinicial Xfinal)* 50ml

8. RESULTADOSo

Utilizou-se uma coluna de leito fixo recheada de carvo ativo (amostra A e amostra B),

o

Adaptou-se uma proveta ao lado da coluna,

e assim coletou-se o volume total (de 30mL)ao longo do experimento,o

Cronometrou-se o tempo para as duas

amostras.

Coluna de adsoro de bancada

8. RESULTADOS

o

Na coluna de leito fixo recheada fez-se o estudo de rendimento para os

dois carves adsorver a cor de um corante:

t (min) Amostra A 02:00:52

t (min) Amostra B 02:23

8. RESULTADOSo

As anlises foram apenas visuais, como observada na figura,

demonstrando que o carvo B foi o que melhor adsorveu.

9. CONCLUSOo

O carvo ativo muito empregado para o processo de adsoro delquidos e slidos, pois alm de ser um composto que contm varias propriedades na qual permite a utilizao do mesmo, ele apresenta

uma porosidade que lhe permite obter uma imensa rea.o

De todos os resultados obtidos, observou-se que medida que acrescenta uma maior quantidade de massa de carvo ativo, para

uma mesma quantidade de cido utilizado, mais cido actico ficaretido nas partculas do carvo e com isso o volume de NaOH gasto menor, porque tem menos quantidade de cido actico a titular.o

Com maior tempo de contato entre o carvo ativo e o cido actico, maior o nmero de moles adsorvidos.

10. REFERNCIASo

FOUST,Alan S. et al. Princpio de operaes unitrias. 2 ed. Rio de Janeiro:Guanabara Dois, 1982.

o

Gomide, Reynaldo. Operaes unitrias: transferncia de massa. So Paulo: Edio do autor, 1980.

o

Perry, Robert H., CHILTON, Cecil H. Manual de engenharia qumica. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1980.