Mais
×

Como plotar os dados de uma isoterma de Langmuir

Quando um soluto sai de uma solução para aderir-se a uma superfície sólida, o processo é conhecido como "adsorção". A adsorção é uma parte importante do tratamento de águas residuais, pois os contaminantes podem ser retirados da água simplesmente passando o fluído por um material que os atraia. A adsorção pode ser aproximada usando um de vários modelos, entre os quais se inclui a isoterma de sorção de Langmuir, que se expressa com a equação "C/C = (1/B)C + 1/(AB)". "C" é a concentração do soluto no líquido, "C" é a quantidade de soluto adsorvida no sólido, "A" é uma constante de adsorção e "B" é a quantidade máxima de soluto que pode ser absorvida por uma unidade de massa do sólido. Para calcular "A" e "B", você deverá plotar dados experimentais.

Instruções

As plantas de tratamento de água usam a isoterma de Langmuir para estimar quanto material é preciso para limpar a água (Thinkstock Images/Comstock/Getty Images)

    Dados experimentais

  1. Coloque uma quantidade medida da solução em cada jarro.

  2. Adicione uma massa medida do sólido em cada jarro. Use uma quantidade diferente em cada caso.

  3. Meça a concentração da solução em cada jarro de forma periódica até que todas se estabilizem. Anote a concentração de equilíbrio em cada jarro. Esse será o valor de "C".

    Plotar os dados

  1. Calcule "C" para cada jarro, que será a concentração inicial menos a concentração final. O soluto restante deve ter sido adsorvido ao sólido. Por exemplo, se a concentração da solução for de 200 mg/L antes de adicionar o sólido e de 50 mg/L depois, "C" será 200 - 50 = 150 mg/L.

  2. Grafique o resultado de cada jarro. A coordenada "X" será "C", a concentração de equilíbrio da solução, e a coordenada "Y" será "C/C*". O exemplo do passo anterior seria graficado como (50, 150).

  3. Calcule a reta de melhor ajuste para os dados graficados. Os programas de gráficos permitem fazê-lo automaticamente.

  4. Calcule "B". A partir da equação de Langmuir, você pode ver que a inclinação da linha de melhor ajuste será "1/B", portanto "B = (1/inclinação)".

  5. Calcule "A". A interseção em "y" da equação de Langmuir será "1/AB". Reordenando, a equação resulta ser "A = 1 / (B * interseção-y)". Como "B" e "interseção-y" são conhecidos, você pode calcular "A".

Dicas

  • Use mais jarros de solução para gerar mais pontos de dados e, em consequência, uma linha de melhor ajuste mais precisa.

O que você precisa

  • Jarros ou outros recipientes
  • Solução com uma concentração conhecida de soluto
  • Sólido de adsorção
  • Método para medir a concentração da solução
  • Programa para plotar
Cite this Article A tool to create a citation to reference this article Cite this Article