Thread Content
Este tópico foi editado pela última vez por Eu sou bondoso em 09/08/2016, às 09:39. Os adsorventes podem ser classificados de acordo com o tamanho dos poros, a forma das partículas, sua composição química e sua polaridade superficial. Por exemplo, existem adsorventes com poros grandes e pequenos, adsorventes em forma de pó, grânulos ou tiras, além de adsorventes carbonosos e oxidativos. Há também adsorventes polares e não polares. Os adsorventes mais utilizados são os adsorventes de carbono ativo, feitos a partir de materiais carbonosos, e os adsorventes à base de óxidos metálicos e não metálicos (como sílica gel, alumina, peneiras moleculares, argilas naturais, etc.). Os principais indicadores para avaliar os adsorventes são: a capacidade de adsorção de diferentes impurezas gasosas, a taxa de desgaste, a densidade aparente, a área superficial específica e a resistência à compressão. Usado para filtrar gases tóxicos, refinar petróleo e óleos vegetais, prevenir vírus e fungos, recuperar gasolina do gás natural, bem como descolorir vinagre e outras substâncias de cor escura. Os adsorventes mais utilizados na indústria são: sílica gel, alumina ativa, carvão ativado, peneiras moleculares, entre outros. Além disso, existem materiais adsorventes desenvolvidos para realizar a adsorção seletiva de determinados componentes. A silicone é um dessecante polar e hidrofílico, utilizado principalmente para secagem, separação de misturas de gases e componentes do petróleo. A silicona utilizada na indústria é dividida em duas categorias: de poros grossos e de poros finos. A sílica gel de poros grossos pode atingir uma capacidade de adsorção de mais de 80% do peso do adsorvente em condições de umidade relativa saturada, enquanto, em condições de baixa umidade, sua capacidade de adsorção é **menor** do que a da sílica gel de poros finos. As propriedades do alumínio óxido ativo dependem do estado estrutural do hidróxido inicial. Geralmente, não se trata de Al2O3 puro, mas sim de uma substância porosa e amorfosa, parcialmente hidratada. Nessa substância, existem não apenas géis amorfos, mas também cristais de hidróxido. Devido à alta atividade da superfície de seus canais capilares, é também conhecido como alumínio oxidado ativo. Ele tem uma forte afinidade pela água e é um adsorvente utilizado para secar profundamente pequenas quantidades de água. O carvão ativado é produzido a partir de matérias-primas ricas em carbono, como carvão vegetal, cascas de frutas e carvão mineral, por meio de processos de carbonização e ativação. Os métodos de ativação podem ser divididos em duas grandes categorias: o método de ativação com agentes químicos e o método de ativação com gases. O método de ativação química consiste em adicionar substâncias químicas como cromo de zinco e sulfeto de potássio aos materiais brutos, e em aquecê-los em uma atmosfera inativa para realizar a carbonização e ativação. O método de ativação por gás consiste em aquecer o material de carvão ativado em uma atmosfera inativa. Geralmente, abaixo de 700°C, os componentes voláteis são removidos. Em seguida, é introduzido vapor d’água, dióxido de carbono, gases de combustão e ar, e a reação ocorre na faixa de temperatura de 700 a 1200°C, fazendo com que o material seja ativado. O carvão ativado possui muitas estruturas de poros capilares, o que lhe confere uma excelente capacidade de adsorção. Por isso, seu uso é amplo em áreas como tratamento de água, descoloração e adsorção de gases. A zeólita se caracteriza por ter uma função semelhante à de uma peneira molecular, possuindo diâmetros de poros uniformes, como 3A0, 4A0, 5A0 e 10A0. A zeólita 4A0, com diâmetro de poro de 4A0, consegue adsorver metano e etano, mas não os alcanos com mais de três átomos de carbono. É amplamente utilizado na adsorção e separação de gases, no secamento de gases e líquidos, bem como na separação de isooctanos e n-octanos. A peneira molecular de carbono é, na verdade, um tipo de carvão ativo. A diferença em relação aos adsorventes de carbono comuns é que o diâmetro dos seus poros microscópicos está distribuído de maneira uniforme dentro de uma faixa estreita. O tamanho desses poros é semelhante ao diâmetro das moléculas de gás a serem separadas. A área superficial específica dos poros microscópicos representa, em geral, mais de 90% da área total da superfície da peneira molecular de carbono. A estrutura porosa dos filtros moleculares de carbono é composta, principalmente, por: orifícios de grande diâmetro que se conectam à superfície externa das partículas de carbono; orifícios intermediários que se ramificam a partir dos orifícios de grande diâmetro; e orifícios microscópicos que se ramificam a partir dos orifícios intermediários. No processo de separação, as macroporos atuam principalmente como canais de transporte, enquanto as microporos funcionam como peneiras moleculares. Os métodos para produzir peneiras moleculares de carbono a partir do carvão como matéria-prima são: o método de carbonização, o método de ativação por gás, o método de deposição de carbono e o método de impregnação. Dentre eles, o método de carbonização é o mais simples, mas para se obter peneiras moleculares de carbono de alta qualidade, é necessário utilizar todos esses métodos em conjunto. As peneiras moleculares de carbono já foram bem-sucedidas na separação do ar para a produção de nitrogênio, e também apresentam grandes perspectivas para a separação de outros gases. A zeólita é utilizada na indústria química como adsorvente sólido; as substâncias que são adsorvidas por ela podem ser desabsorvidas posteriormente. A zeólita pode ser regenerada após seu uso. Também é utilizado para a secagem, purificação, separação e recuperação de gases e líquidos. A partir da década de 1960, passaram a ser utilizados como catalisadores de cracking na indústria de refino de petróleo. Atualmente, foram desenvolvidos vários tipos de catalisadores à base de peneiras moleculares, adequados para diferentes processos catalíticos.