Os adsorventes físicos podem ser reutilizados no processo de limpeza. Veja mais fotos de ciências verdes. Jonathon Nourok / Escolha do fotógrafo / Getty Images Mesmo que às vezes ouçamos sobre vazamentos de alto perfil nas notícias, o manuseio incorreto de materiais perigosos e resíduos não é uma ocorrência rara. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental (EPA), já aconteceu em dezenas de milhares de sites nos Estados Unidos, onde os materiais perigosos contaminaram a terra, água e / ou ar [fonte:EPA]. Materiais conhecidos como adsorventes são essenciais no processo de limpeza.
É importante notar aqui que a adsorção não é o mesmo processo que a absorção. Um absorvente suga e contém outros materiais em seu corpo, fazendo com que o volume do absorvente aumente. Pense em uma esponja ou toalha de papel que absorva o leite derramado. Por outro lado, um adsorvente atrai outros líquidos ou gases apenas para sua superfície. Contudo, a "superfície" também pode incluir superfícies internas, como poros e capilares. Substâncias altamente porosas, como carvão ativado, são ótimos adsorventes.
Uma ligação adsorvente pode ser física ou química. A adsorção física envolve atração eletrostática fraca (também chamada de atração van der Waals ) entre as moléculas. Substâncias polares que têm cargas superficiais negativas e positivas, como água, são atraídos por adsorventes polares. Substâncias não polares sem carga superficial distinta, como substâncias orgânicas, são atraídos por adsorventes não polares. A adsorção física é reversível em um processo denominado dessorção. Adsorção química, Contudo, acontece como resultado de uma ligação química e é amplamente irreversível. Como os adsorventes são reutilizáveis no processo de adsorção física, são mais baratos e preferíveis para fins de limpeza ambiental.
O processo de adsorção muitas vezes envolve o que é chamado de adsorvedor de leito fixo, em que uma substância como o ar passa por um leito de adsorvente sólido. Conforme o ar passa, o adsorvente atrai as partículas indesejáveis contidas no ar. Colocar várias camadas dessas camas ajuda a melhorar a eficiência. Isso pode ser um processo regenerativo, onde o adsorvente pode passar por dessorção e então ser colocado novamente em serviço.
Agora que sabemos um pouco sobre o que é adsorção e como funciona, podemos entender como os adsorventes são úteis para limpar materiais perigosos. Leia mais na próxima página.
Os adsorventes oleofílicos (que atraem óleo) são usados para limpar derramamentos de óleo. Chris Ladd / Taxi / Getty Images Vários fatores determinam a eficácia de um adsorvente na limpeza ambiental. Isso inclui não apenas a área de superfície, mas também estrutura química, tamanho de poro e tamanho de partícula. Carvão ativado, porque é tão poroso, é um exemplo de um adsorvente muito eficaz e amplamente utilizado. Surpreendentemente, sob as condições certas, um grama de carvão ativado pode ter uma superfície total de cinco campos de futebol [fonte:EPA]. O carvão é ativado quando é aquecido e tratado com oxigênio para aumentar a estrutura dos poros. O carvão ativado é então eficaz na eliminação de impurezas da água (portanto, seu uso em filtros de água domésticos), bem como na limpeza do ar de gases nocivos em máscaras de gás. Outros usos para carvão ativado incluem a eliminação de solventes, odores, gases e vapores de gasolina.
Outros adsorventes comuns incluem sílica gel, eficaz na remoção de gases inorgânicos e purificação de gás, e peneiras moleculares, eficaz na remoção de óxido de nitrogênio. Entre outras coisas, alumina ativada funciona para remover bifenilos policlorados ( PCBs ) PCBs são compostos sintéticos usados especialmente na indústria elétrica até a década de 1970, quando foram banidos. Mas porque eles não se biodegradam, grandes quantidades de PCBs ainda poluem a água, solo e ar.
Além disso, adsorventes (mais do que absorventes) são usados para complementar a limpeza de derramamento de óleo. Eles geralmente não são eficazes como método principal de limpeza, a menos que o derramamento de óleo seja muito pequeno, mas eles são úteis para os estágios finais da limpeza. Os melhores adsorventes para limpar óleo da água são oleofílicos (que atraem óleo) e hidrofóbicos (repelentes de água). Pense em como você precisa de sabão e não apenas de água para limpar os óleos naturais do seu cabelo, ou sobre como os animais emplumados podem ficar encharcados com óleo preto que não sai. Pelas mesmas razões, cabelos e penas são adsorventes eficazes para limpar derramamentos de óleo na água.
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