Como plotar os dados de uma isoterma de Langmuir

Escrito por andy humphrey Google | Traduzido por josé fabián
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Como plotar os dados de uma isoterma de Langmuir
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)

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.

Nível de dificuldade:
Moderado

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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

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Instruções

    Dados experimentais

  1. 1

    Coloque uma quantidade medida da solução em cada jarro.

  2. 2

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

  3. 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. 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. 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. 3

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

  4. 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. 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 & Advertências

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

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