Qual o formato de uma isoterma de Freundlich? Por que possui este formato?

Passo 1

O enunciado pergunta qual o formato da isoterma de Freundlich e por que ela possui esse formato, dentro do conteúdo de isotermas de adsorção em fase sólido-líquido.

Passo 2

A equação empírica de Freundlich é
q_e = K_F\,C_e^{1/n}
onde
q_e é a quantidade adsorvida em equilíbrio (por unidade de massa do adsorvente),
C_e é a concentração do adsorvato na fase líquida em equilíbrio,
K_F e n são constantes ajustadas experimentalmente.

Passo 3

Em escala linear a curva de q_e versus C_e é monótona crescente e côncava para baixo, sem apresentar platô (isto é, continua crescendo com taxa decrescente). Em escala log-log ela se transforma em reta, pois aplicando log em ambos os lados:
\log q_e = \log K_F + \frac{1}{n}\,\log C_e
com inclinação \tfrac{1}{n}<1.

Passo 4

Esse formato surge porque o modelo de Freundlich assume uma superfície heterogênea de adsorção, com sítios de energia variada. Como não há um único valor de energia de adsorção nem um limite máximo de ocupação “único”, a capacidade adsorvida cresce indefinidamente com C_e mas a uma taxa decrescente, originando a lei de potência acima.

Resposta

A isoterma de Freundlich tem a forma
q_e = K_F\,C_e^{1/n}
— curva côncava para baixo em escala linear e reta de inclinação \tfrac{1}{n} em escala log-log —
e esse formato reflete a heterogeneidade dos sítios de adsorção, com distribuição contínua de energias que leva a um crescimento indefinido mas desacelerado da adsorção.

Exercícios relacionados