adsorção

Adsorção é o processo pelo qual moléculas, íons ou partículas de uma substância se acumulam na superfície de um sólido, líquido ou interface, formando uma camada adesiva limitada à interface. Diferencia-se da absorção, em que o adsorbato penetra no interior do segundo meio. A adsorção ocorre por forças de interação entre o adsorbato e a superfície do adsorvente, podendo ser adsorção física ou adsorção química. Na adsorção física, as ligações são fracas, baseadas em atrações de van der Waals, geralmente reversível e dependente de temperatura e pressão. Na adsorção química, há formação de vínculos químicos entre o adsorbato e os sítios ativos do adsorvente, frequentemente mais fortes e menos reversíveis.

Os principais fatores que influenciam a adsorção incluem a área superficial e a porosidade do adsorvente, a natureza química de sua superfície, a concentração do adsorbato e a temperatura. Em geral, maiores áreas superficiais e porosidade favorecem a capacidade de adsorção; o aumento da temperatura tende a reduzir a adsorção física, enquanto pode favorecer certas reações de adsorção química.

As isoterme de adsorção descrevem como a quantidade adsorvida varia com a pressão ou a concentração a uma dada temperatura. As mais comuns são as de Langmuir, que assumem uma monocamada com sítios equivalentes, e as de Freundlich, que descrevem superfície heterogênea. A cinética da adsorção pode seguir modelos de pseudo-primeira ou pseudo-segunda ordem, refletindo a difusão e a difusão no filme.

Aplicações incluem purificação e tratamento de água e ar, remoção de poluentes, captura de gases, recuperação de metais, catálise e cromatografia. A regeneração do adsorvente, por meio de aquecimento, lavagem ou troca de solvente, é comumente empregada para permitir o reuso.