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