Absorção

Frequentemente, substâncias líquidas e sólidas possuem uma importante habilidade de relacionarem-se entre si. Isso acontece uma vez que, nessas condições físicas, as partículas se localizam mais perto umas das outras e existe uma grande densidade, como resultado. Já em substâncias gasosas, há uma interação, porém, de maneira mais fraca em razão do afastamento entre as partículas.

Na natureza há diversas maneiras de relação entre partículas, uma delas é conhecida como absorção. No sistema existe um líquido denominado de absorvido, esse líquido será preso a superfície de uma matéria, conhecida como absorvente. Essa relação entre absorvido e absorvente pode acontecer através de esforços de origem química e física.

Quando a absorção acontece por esforços físicos entre os elementos, é chamada de fisissorção. Na fisissorção, os elementos ou átomos se fixam a superfície do absorvente, normalmente, por meio de forças de Van der Waals, que são conexões intermoleculares de grande ameaça, mas, muito enfraquecida e incapacitada de gerar ligações químicas. Por isso, a fisissorção é considerada um método reversível.

No entanto, quando a técnica de absorção acontece através de ações de natureza química, é conhecida como quimissorção. Nesse modelo de interação, a aderência do absorvido área externa do absorvente se faz através de ligações químicas, normalmente, covalentes. A partir do momento em que ocorrem ligações químicas, há um tipo de método irreversível e exotérmico.

Um exemplo de ocasião que acontece a absorção é a utilizam de carvão para remover cheiros das geladeiras. Os alimentos conservados na geladeira são aos poucos decompostos e, devido a isso, liberam matérias gasosas inconstantes, que, por sua vez, liberam cheiros ruins. O carvão apresenta uma quantidade muito grande de poros em seu exterior, que absorvem os gases, eliminando o cheiro. Nos postos de tratamento de água, usa-se o carvão do modelo ativado para acabar com algumas sujeiras.

Outro exemplo de matérias absorventes é a sílica em gel, uma mistura sintática muito usada para conservar a umidade dos lugares.

Em razão da igualdade de escrita e de pronuncia, é usual confundir as expressões absorção e absorção. Porém, eles são dois métodos diferentes: na absorção, o elemento absorvido é levemente molhado pelo elemento absorvente, como acontece, por exemplo, com a esponja quando absorve a água. Na absorção acontece o inverso, onde a substancia fica somente presa na parte superior do absorvente, sem ser anexada a quantidade da outra.

Isotermas de absorção

Há diversos tipos que ocasionam equações que ajudam na quantificação do absorbato existente no sistema a certa temperatura. Essas equações recebem o nome de isotermas de absorção.

As isotermas de absorção são curvas conquistadas por meio do volume de soluto absorvido em razão da condensação desse soluto.

Existem diversos modelos de isotermas, e cada um serve para uma estipulada espécie de absorção. Entre as isotermas mais comuns estão: isoterma de Langmuir, Isoterma de Freundlich e isoterma BET (Brunauer, Emmet e Teller).

– Isoterma de Langmuir

Esse tipo de isoterma gera uma representação mais certa do método de absorção em uma única camada, e é usada em determinadas condições de absorção química e de absorção física em baixas concentrações e/ou pressões, mais propriamente para métodos onde acontece a absorção de gases em áreas sólidas.

A isoterma de Langmuir demonstra de maneira simples o método de absorção como uma reação química de absorbato (A) e absorvente (S).

– Isoterma de Freundlich

Foi um dos primeiros modelos apresentados e um dos mais simples, que correlaciona o tamanho do material adsorvido pelo tamanho do adsorvente com o acúmulo do material em solução. Também pode ser demonstrada pela razão entre o tamanho do adsorvente em encargo de pressão e o volume de gás adsorvido.

A isoterma de Freundlich pode ser representada pelas seguintes expressões:

– w/z = K.C 1/m

– V/z = K.P 1/m

Em que:

w: massa de absorbato absorvida;

z: massa de absorvente;

K: constante de proporcionalidade;

Ci: concentração inicial de absorbato

m: fator de linearidade;

V: volume de gás absorvido;

P: pressão inicial do gás.

– Isoterma de BET

A isoterma de BET, ou Brunauer, Emmet e Teller, é usada quando a absorção acontece em diversas camadas, e quando a isoterma de Ladmuir e de Freundlich não podem ser usadas.

Aplicação da absorção

O fenômeno de absorção é usado em aparelhos bem simples como, por exemplo, purificadores de água caseira, que usa o carvão ativo para eliminar, através da absorção, impurezas existentes na água, e nas máscaras de gás, que prende partículas de gases tóxicos também usando carvão ativado como absorvente. Até os processos de tingir cabelo usa as particularidades absorventes dos fios.

Catalisadores compostos também agem por meio da absorção, absorvendo partículas em sua área externa, debilitando as ligações químicas que existem nessas partículas e partindo-as, tornando-a própria para gear outros produtos.

O processo de tratamento da água e dos gases em proporções grandes também pode ser feito usando fases de absorção para eliminar impurezas, normalmente com o auxilio do carvão ativado.