carbon activado inf 2 fisquim3

Resumen
En este informe se determinó que isoterma de absorción (de Freundlich o Lagmuir) aplica mejor para la adsorción del ácido acético en carbón vegetal (activado). Los resultados de las regresiones lineales arrojaron coeficientes de correlación de 0,9070 para isoterma de Lagmuir y para la isoterma de Freundlich se obtuvo un coeficiente de 0,8242. En el presente informe se analizaranestos resultados y su relación con los hechos previamente sabidos sobre la absorción física del ácido acético en carbón activado.


Introducción teórica

La gran Versatilidad del carbono activado a nivel de adsorción de distintos contaminantes ha sido clave en la utilización terciaría de tratamiento de aguas, pero, no sólo se limita a sustancias en fase líquida sino que también puede ser utilizadopara el tratamiento de sustancias en fase gaseosa como emisiones contaminantes hacía la atmosfera.
El carbono activado funciona como adsorbente debido a que posee una alta porosidad interna que le da la posibilidad de retener al adsorbato (sustancia adsorbida). El diámetro de porosidad del carbono activado cambiará dependiendo de la materia prima que se utilice por lo que se preferirá una sobre otradependiendo de las característica y el medio en donde se quiera utilizar.
Objetivos del laboratorio: Determinar la isoterma de adsorción del ácido sobre carbón vegetal en dispersiones acuosas de Ácido acético y evaluar las cinéticas de adsorción de los sustratos sobre el carbón.
Procedimiento experimental



Materiales y métodos

Vasos precipitados de 100 mL
Matraces de 250 mL.
Pipeta de 100mL
Papel filtro
Bureta
Piseta con agua
Acido acético
NaOH
Indicador Fenolftaleina
Carbon activado

Resultados

Tabla 1: Composición de mezclas agua-ácido acético para cada matraz.
Matraz

Solución
1
2
3
4
5
6
Agua
0
20
40
60
80
100
Ácido acético
100
80
60
40
20
0



Tabla 2: Concentraciones calculadas de ácido acético para cada matraz.Concentración inicial (diluidas) (mol/L)
Volumen NaOH gastados (mL)
Concentración final (mol/L)
matraz 1
0,5
44,7
0,45
matraz 2
0,4
36
0,36
matraz 3
0,3
26
0,26
matraz 4
0,2
39,4
0,16
matraz 5
0,1
17,4
0,07
matraz 6
0,05
6,9
0,03


Tabla 3: Datos calculados para aplicar a las distintas isotermas de adsorción.

[ácido acético] absorbido (mol/L)
ácido acético adsorbido (g)
m/x
1/C
LOG(m/x)
LOG(c)
matraz 1
0,0530,318
6,283
2,24
0,800
-0,350
matraz 2
0,041
0,240
8,451
2,78
0,927
-0,444
matraz 3
0,039
0,234
8,668
3,83
0,938
-0,583
matraz 4
0,043
0,258
7,862
6,39
0,900
-0,806
matraz 5
0,031
0,186
10,902
14,37
1,038
-1,157
matraz 6
0,022
0,135
15,093
36,23
1,179
-1,559




Figura 1: Grafico ajuste según isoterma de lagmuir
Figura 2: Grafico ajuste según isoterma de Freundlich



La fuerza de London es laresponsable de que el ácido acético sea adsorbido en el carbono activado, es considerada una unión fisicoquímica que logra retenerlo, pero no alcanza a formar un enlace químico por lo que esta adsorción es reversible. Los átomos de carbono se unen entre sí mediante enlaces covalentes donde un átomo de carbono se une a otros cuatro átomos compartiéndose un electrón entre ellos. Los átomos que noestán en la superficie, distribuyen sus cuatro enlaces en todas las direcciones Pero los átomos superficiales, aunque están enlazados a otros cuatro, se ven obligados a hacerlo en menor espacio quedando un desequilibrio de fuerzas. Ese desequilibrio es el que lleva al carbón activado atrapar moléculas del fluido que rodea al carbón. Sabiendo esto logramos entender que las fuerzas del carbón activadosolo actúan en la superficie de este ya que el ordenamiento presente dentro de la superficie del carbón activado no da la posibilidad de que moléculas queden adsorbidas.
Analizando los coeficientes de correlación r (que es una medida de la intensidad de la relación lineal entre dos variables) podemos concluir que isoterma de adsorción es la que mejor reproduce la adsorción del ácido acético en...