Processo em que moléculas são retidas na superfície de uma substância
A adsorção é o processo físico-químico em que as moléculas, átomos ou íons ficam retidos na superfície de uma substância, em geral, substâncias sólidas. Esse sistema não ocorre no corpo todo do material, somente na superfície e, por isso, é chamado de fenômeno de superfície ou de interface.
No processo de adsorção, os átomos da substância são atraídos e retidos na superfície de um sólido ou líquido, resultando no aumento da concentração de moléculas presentes nessa superfície. É um fenômeno que acontece de forma natural, mas algumas indústrias a aperfeiçoaram e estão usando para limpar resíduos tóxicos ou no tratamento da água.
Os materiais sólidos de aspecto poroso são os que possuem maior capacidade de adsorção, mas esse nível depende também da temperatura, pressão e da área da superfície do material.
Existem dois tipos de adsorção, a química (quimissoção) e a física (fisissorção), em ambos estão envolvidos dois elementos:
• Adsorvatos: é a substância líquida ou gasosa que fica retida na superfície;
• Adsorventes: é a substância sólida que acarreta a retenção da substância.
A adsorção é o processo físico e químico que ocorre na superfície de uma substância. (Foto: Pixabay)
Adsorção química ou quimissorção
A quimissorção ocorre quando as moléculas, átomos ou íons se unem na superfície do adsorvente através das ligações químicas (ligação covalente) e se alojam em partes que ocasionam uma grande coordenação com o substrato.
A quimissorção não é um processo de ligação química propriamente dita. Chega próximo por envolver elétrons, mas é um pouco mais fraca.
Geralmente usada na separação de misturas, para que a adsorção química aconteça é necessário que o adsorvente e o adsorvato se reconheçam e reajam. Isto é, é necessário que ocorra uma interação direcionada entre eles.
Por envolver reações químicas que ocasionam a formação de outra substância de superfície, a quimissorção é irreversível, pois no processo ocorre a modificação de propriedades dos materiais envolvidos.
Adsorção física ou fisissorção
A fisissorção, também chamad de adsorção de Van der Waals , acontece através das forças de Van der Waals (dipolo-dipolo ou dipolo induzido). Ocorre quando as moléculas do adsorvente interagem por meio das interações de Van der Waals com as moléculas do adsorvato.
Nesse processo não existem ligações químicas, fazendo com que seja reversível. Além disso, não há alteração das propriedades do adsorvato nem do adsorvente, mantendo a natureza química.
Adsorção e suas aplicações
Esse processo é muito útil para diversas atividades, desde as industriais as do cotidiano.
Nas indústrias está presente na remoção de corantes para recuperação de solventes, filtros e catalisadores de automóveis, tratamento de efluentes, remoção de cores, sabores e odores indesejáveis nos alimentos, entre outros.
Se faz presente também em equipamento simples, como as máscaras de gás e os purificadores de água – processo feito com o carvão ativado, um dos melhores adsorventes por causa do seu aspecto poroso.
Já em atividades cotidianas é usado em métodos de tingimento de cabelos, em virtude das características adsorventes dos fios, e no perfume, que possui moléculas responsáveis pelo cheiro adsorvido na pele.
Além disso, a adsorção está presente nos catalizadores heterogêneos. As moléculas da superfície são adsorvidas e, desta forma, provocam o enfraquecimento e quebra das ligações químicas, possibilitando o uso do material em outros produtos.
Carvão ativado
Recorrente em filtros de barro, o carvão ativado é uma substância com alta capacidade de adsorção. O seu poder de retenção é potencializado devido a sua alta superfície porosa.
É um dos principais materiais usados no tratamento de água potável e fabricação de remédios e cosméticos, pois é capaz de remover resíduos perigosos, óleos, cores e odores. Além disso, também consegue remover fenóis, sólidos em suspensão, matéria orgânica não biodegradável, nutrientes, entre outros.
Adsorção versus absorção
Pelo fato de terem nomes parecidos, diferenciados apenas pelas letras –d e –b, ambos processos podem ser confundidos, mas deve-se ter cuidado pois são processos bem diferentes.
A adsorção é o fenômeno que ocorre somente na superfície do adsorvente. A substância retida na superfície não provoca alteração de volume, concentração é diferente da massa e a taxa varia, sendo alta no início e vai diminuindo até chegar no equilíbrio.
A absorção é um fenômeno de massa, ou seja, ocorre em todo o corpo do material. A concentração é a mesma em todo o material, assim como a taxa é a mesma em todo o processo.
Além disso, na absorção a substância é embebecida por outra e, desta forma, ocorre alteração no volume. Por exemplo, uma esponja quando absorve água, o líquido é retirado apenas no momento que é espremida. Isto não ocorre na adsorção.