Download - Relatório 10 - Carvão ativado
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS – UEG
UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS –
UnUCET
Capacidade Adsortiva de Carvão Ativado
Acadêmicos: Andréa Nogueira de Oliveira.
Jéssica Sousa de Jesus.
Railane Monteiro de Paula.
Prof.: Dr. Renato Rosseto.
Disciplina: Química Inorgânica Experimental I.
Anápolis, novembro de 2011
INTRODUÇÃO TEÓRICA
O carvão ativado ou ativo é um material constituído principalmente de carbono,
possui uma porosidade bem desenvolvida. É fabricado a partir de diversos tipos de
materiais orgânicos, por processo de pirólise e ativação. Os diversos processos de
ativação são as variações de um procedimento básico que é a carbonização ou pirólise
da matéria-prima.
As matérias primas da obtenção do carvão ativado são quase todas de origem
vegetal com alta concentração de carbono, entre elas estão: casca de coco, carvão
mineral (antracito, betuminoso e lígnito), madeira de alta e baixa densidade (pinus,
acácia etc), ossos de animais, entre outros.
O carvão ativado funciona como adsorvente: retira as impurezas de um meio
sem que estas interfiram em sua composição. Na adsorção as moléculas de uma
substância se fixam à superfície de outra substância. A enorme área de superfície do
carvão ativado dá a ele vários lugares de ligação. Quando certas substâncias químicas
passam próximas da superfície do carbono, unem-se a essa superfície e são fixadas a
ele.
O carvão ativado tem a capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos ou
impurezas no interior dos seus poros, apresentando portanto um excelente poder de
clarificação, desodorização e purificação de líquidos ou gases. Os usos mais comuns
para o carvão ativado são a absorção de gases (na forma de filtros) e no tratamento de
águas, onde o carvão se destaca por reter nos seus poros impurezas e elementos
poluentes. É utilizado em diversos ramos das indústrias química, alimentícia e
farmacêutica, da medicina e em sistemas de filtragem, bem como no tratamento de
efluentes e gases tóxicos resultantes de processos indústriais.
OBJETIVO
Determinar qualitativamente a propriedade do carvão ativado de remoção de
iodo e azul de metileno.
PARTE EXPERIMENTAL
Materiais e equipamentos: Suporte universal, funil simples, balança semi-
analitica, argola metálica, béqueres de 250 Ml, algodão, carvão ativo, papel qualitativo.
Soluções: Azul de metileno;Iodo.
Procedimento Experimental:
Acoplamos o funil no suporte universal. Colocamos um tufo de algodão pequeno
no interior do funil sem que ele ficasse compactado. Adicionamos cerca de 30,12 g de
carvão ativado granulado no interior do funil. E colocamos um béquer em baixo do
funil. Adicionamos o equivalente a 100 ml de água sobre o carvão para que o leito se
expandisse e molhasse completamente. Adicionamos o equivalente a 50 ml de solução
de iodo e anotou-se a coloração da solução após passar pelo carvão. Após a passagem
completa da solução de iodo, adicionamos 50 ml de solução de azul de metileno e
anotamos novamente a coloração da solução resultante.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Foi realizada neste experimento a adsorção com carvão ativado, ou seja, um
processo pelo qual moléculas ou íons de um fluido são atraídos ou retidos por uma
superfície solida adsorvente, que é o carvão ativado, material de carbono com
porosidade bastante desenvolvida.
No experimento foi acoplado um funil de vidro no aro de um suporte universal.
No seu interior foi colocado um tufo de algodão com a única função de impedir que o
carvão ativado granulado passasse pelo funil. Logo depois foi colocado o carvão ativado
e em seguida foi molhado com água para que este expandisse.
A primeira filtração realizada foi com o iodo, que é liquido e de coloração
amarelada, passado pelo carvão ativado as moléculas de iodo ficaram retidas nos
microporos do carvão, porque estas têm mais afinidade com esse tipo de poro. Já na
segunda filtração que foi com o azul de metileno, que é um liquido azul, as moléculas
desta solução ficaram retidas nos mesoposos, pois tem maior afinidade. As soluções
ficaram incolores depois de filtradas, isso é observado porque na adsorção em fase
liquida as moléculas do iodo e do azul de metileno “grudam” fisicamente nas moléculas
do adsorvente devido a forças relativamente fracas.
CONCLUSÃO
A filtração com carvão ativado das soluções aquosas de iodo e azul de metileno
foi bem sucedida. Muitas separações são obtidas pela habilidade de moléculas, contidas
no fluido, aderirem sobre a superfície de um sólido e este fenômeno conhecido como
adsorção. As aplicações industriais do carvão ativado fundamentam-se nesta
propriedade, para fase líquida ou gasosa.
Para cada adsorção específica, a distribuição e volume de poros são também
importantes para controlar o acesso das moléculas do adsorbato para a superfície interna
do carvão ativado. Quando acontece o compartilhamento ou troca de elétrons entre o
adsorbato e o adsorvente, a adsorção é denominada química.
A adsorção em Carvão Ativado é o resultado de forças atrativas chamadas “Van
der Walls”. Neste caso é chamado de adsorção física. A reversibilidade da adsorção
física depende das forças atrativas entre o adsorbato e o adsorvente. Se estas forem
fracas, a adsorção ocorre com certa facilidade. No caso de adsorção química, as ligações
são mais fortes e energia seria necessária para reverter o processo. Além da
característica do adsorvente e adsorbato, a natureza da fase líquida, como pH e
viscosidade, a temperatura e o tempo de contato podem afetar a adsorção de modo
significativo. Por finalizar, a aula foi bastante construtiva possibilitando entender por
completo técnicas e teorias utilizadas a respeito de carvão ativado, atingindo o objetivo
da aula prática.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. http://www.brasilescola.com/quimica/carvao-ativado.htm
2. pt.wikipedia.org/wiki/Carvão_ativado
3. http://www.hsw.uol.com.br/questao209.htm