Análise da Isoterma de Adsorção para Proteína na Resina Streamline DEAE

1 A partir dos dados de equilíbrio da adsorção de uma proteína na resina Streamline DEAE determine qual isoterma melhor se ajusta aos dados e as constantes da equação Determinar também os coeficientes das isotermas C mgmL q mgg 005 55249 02 125063 03 161806 06 186748 09 192519 12 202702 ADSORÇÃO Exemplo Langmuir linearizado 𝐶 𝑞 1 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾 𝐶 𝑞𝑚𝑎𝑥 Y a bx Y 𝐶 𝑞 x c C mgmL q mgg X CmgmL y Cq gmL 005 55249 005 00090 02 125063 02 00160 03 161806 03 00185 06 186748 06 00321 09 192519 09 00467 12 202702 12 00592 y 0044x 00064 R² 09984 00000 00100 00200 00300 00400 00500 00600 00700 0 02 04 06 08 1 12 14 y x Equação de reta e R y 0044x 00064 R² 09984 Langmuir linearizado 𝐶 𝑞 1 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾 𝐶 𝑞𝑚𝑎𝑥 Y a bx 𝑏 1 𝑞𝑚𝑎𝑥 0044gmg Logo 𝑞𝑚𝑎𝑥 2273 𝑚𝑔g 𝑎 1 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾 00064 𝑔𝑚𝐿 Logo 𝑘 1 00064 𝑞𝑚𝑎𝑥 1 00064𝑔 𝑚𝑙 2273 𝑚𝑔 𝑔 K 6874 𝑚𝑙 𝑚𝑔 Por Freundlich ln 𝑞 𝑙𝑛𝑘 1 𝑛 𝑙𝑛𝐶 Y a bx C mgmL q mgg X ln C y ln Q 005 55249 299573 1709265 02 125063 160944 2526233 03 161806 120397 2783813 06 186748 051083 2927175 09 192519 010536 295761 12 202702 0182322 3009152 y 04047x 30733 R² 09171 0 05 1 15 2 25 3 35 35 3 25 2 15 1 05 0 05 y x y 04047x 30733 R² 09171 Linearizando Freundlich ln 𝑞 𝑙𝑛𝑘 1 𝑛 𝑙𝑛𝐶 Y a bx 𝑎 𝑙𝑛𝑘 30733 Logo 𝑘 𝑒30733 𝑘 21613 𝑏 1 𝑛 04047 n 2471 Determine qual isoterma melhor se ajusta aos dados e as constantes da equação Langmuir R² 09984 Freundlich R² 09171 Olhando R percebese que Langmuir se aproxima mais de 1 ou seja se ajusta melhor a situação 2 Determine qual isoterma melhor se ajusta aos dados de adsorção de fenol em carvão ativado granular Determinar também os coeficientes da isotermas C kg𝒎𝟑 q kgkg 03220 01500 01170 01220 00390 00940 00061 00590 00011 00450 ADSORÇÃO Exemplo Langmuir linearizado 𝐶 𝑞 1 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾 𝐶 𝑞𝑚𝑎𝑥 Y a bx Y 𝐶 𝑞 x c C kgm3 q kgkg X Ckgm3 y Cq kgm3 03220 01500 0322 21467 01170 01220 0117 09590 00390 00940 0039 04149 00061 00590 00061 01034 00011 00450 00011 00244 y 6489x 01 R² 09922 03000 02000 07000 12000 17000 22000 0 005 01 015 02 025 03 035 04 y x Equação de reta e R y 6489x 01 R² 09922 Langmuir linearizado 𝐶 𝑞 1 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾 𝐶 𝑞𝑚𝑎𝑥 Y a bx 𝑏 1 𝑞𝑚𝑎𝑥 6489 admensional Logo 𝑞𝑚𝑎𝑥 0154 𝑎 1 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾 01kgm3 Logo 𝑘 1 01kgm3 𝑞𝑚𝑎𝑥 1 0154 01kgm3 K 6493 m3kg Por Freundlich ln 𝑞 𝑙𝑛𝑘 1 𝑛 𝑙𝑛𝐶 Y a bx C kgm3 q kgkg X ln C y ln Q 03220 01500 1133203733 189711998 01170 01220 2145581344 210373423 00390 00940 3244193633 23644605 00061 00590 5099466508 283021784 00011 00450 6812445099 310109279 y 02184x 1654 R² 09941 35 3 25 2 15 1 05 0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 y x y 02184x 1654 R² 09941 Linearizando Freundlich ln 𝑞 𝑙𝑛𝑘 1 𝑛 𝑙𝑛𝐶 Y a bx 𝑎 𝑙𝑛𝑘 1654 Logo 𝑘 𝑒1654 𝑘 0191 𝑏 1 𝑛 02184 n 4579 Determine qual isoterma melhor se ajusta aos dados e as constantes da equação Langmuir R² 09922 Freundlich R² 09941 Olhando R percebese que Freundlich se aproxima mais de 1 ou seja se ajusta melhor a situação 3 Uma solução contém um corante com concentração de c 0125 gL O objetivo da adsorção é deixar essa solução com 005 gL Qual a massa de adsorvente deve ser usado por litro de solução Sabese ainda que K 140 Lg e 𝑞𝑚𝑎𝑥 01𝑔𝑔 K 140 mlg e 𝑞𝑚𝑎𝑥 01𝑚𝑜𝑙𝑔 𝑞 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾𝐶 1 𝐾𝐶 Para 1 L total 0125 g livre 005 g Adsorvato 0075g Q 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑣𝑎𝑡𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 C 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑙𝑖𝑣𝑟𝑒 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 Ver ajuste da equação na aula 𝑚 𝑉 𝐾𝑙 𝑎 𝑞𝑚𝑎𝑥𝐾𝑙 1𝐿 140 𝐿 𝑔 𝑥005𝑔 𝑥0075𝑔 01 𝑔 𝑔 𝑥140 𝐿 𝑔 𝑥005𝑔 0857 𝑔 4Um corante esta em 1 litro de solução Ao passar por 150 g de adsorvente no equilíbrio ficará livre em solução 05 gL Quanto fica retidoa no adsorvente Sabese ainda que este sistema tem as seguintes constantes K 50 Lg e n 01 Qual o valor da concentração total da solução no inicio da operação Qual o percentual de eficiência do processo de limpeza 𝑞 𝑘𝐶 1 𝑛 Para 1 L total livre 05 g Adsorvato Q 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑣𝑎𝑡𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 C 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑙𝑖𝑣𝑟𝑒 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑎 𝑚 𝑘 𝑙 𝑉 1 𝑛 𝑎 𝑚𝑘 𝑙 𝑉 1 𝑛 𝑎 150𝑔𝑥50 𝐿 𝑔 𝑥 05𝑔 1𝐿 1 01 a 732 g 𝑡 𝑎 𝑙 𝑡 732 𝑔 05 𝑔 𝑡 782 𝑔 782 𝑔 100 732 𝑔 𝑥 X 936 Qual seria o valor de adsorvente usado para adsorver 98 do corante 𝑎 𝑚 𝑘 𝑙 𝑉 1 𝑛 𝑚 𝑎 𝑘 𝑙 𝑉 1 𝑛 𝑚 766𝑔 50 𝐿 𝑔 𝑥 05𝑔 1𝐿 1 01 𝑚 15688 𝑔 782 𝑔 100 𝑥 98 X 766