Quais são as características de uma isoterma de Freundlich?
Passo 1
O enunciado pede para listar as características de uma isoterma de Freundlich, que é um modelo empírico de adsorção em superfícies heterogêneas. Para isso, vamos usar a forma matemática da isoterma e interpretar cada parâmetro em termos de heterogeneidade e comportamento de adsorção.
Passo 2
A isoterma de Freundlich é dada pela expressão
onde
é a quantidade adsorvida por massa de adsorvente no equilíbrio,
é a concentração do soluto na fase líquida no equilíbrio,
é a constante de Freundlich (capacidade de adsorção) e
é o expoente de heterogeneidade da superfície.
Passo 3
Como é um modelo empírico, não há fundamentação termodinâmica estrita. O parâmetro
reflete a heterogeneidade da superfície:
- Se
, a superfície é homogênea e o modelo se torna linear (adsorção física simples). - Se
, indica superfície heterogênea com afinidades variadas.
Passo 4
Ao contrário da isoterma de Langmuir, a Freundlich não impõe um limite de saturação monomolecular. Ou seja, à medida que
cresce,
também cresce indefinidamente, o que é adequado para superfícies multilayer ou poros com distribuição de sítios ativos.
Passo 5
Para ajustar experimentalmente, usa-se o gráfico em escala log–log, que lineariza a isoterma:
A inclinação dá
e o intercepto,
.
Resposta
- É um modelo empírico, sem base termodinâmica rigorosa.
- Descreve adsorção em superfícies heterogêneas, com afinidades variadas.
- A expressão é
, onde mede a capacidade e mede a heterogeneidade. - Não prevê saturação;
cresce indefinidamente com . - Em escala log–log, torna-se linear:
.