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{{mais notas|data=setembro de 2013}}
[[Ficheiro:Adsorptie.jpg|200px|right|thumb|Adsorção]]

'''''Adsorção''''' é a adesão de [[moléculas]] de um fluido (o adsorvido) a uma superfície sólida (o [[Agente adsorvente|adsorvente]]); o grau de adsorção depende da [[temperatura]], da [[pressão]] e da área da superfície - os sólidos [[Porosidade|porosos]] como o [[carvão]] activado são ótimos adsorventes.

As forças que atraem o [[Sorção|adsorvato]] podem ser [[química]]s ou [[física]]s.

A '''adsorção química''', também chamada ''quimissorção'', é específica e é empregada na [[separação de misturas]]. Nela as moléculas (ou átomos) unem-se à superfície do adsorvente através da formação de [[ligações químicas]] (geralmente [[ligação covalente|covalentes]]) e tendem a se acomodarem em sítios que propiciem o maior [[número de coordenação]] possível com o substrato. Uma molécula quimicamente adsorvida pode ser decomposta em virtude de forças de valência dos átomos da superfície e é a existência de fragmentos moleculares adsorvidos que responde, em parte, pelo [[catálise|efeito catalítico]] das superfícies sólidas.

A '''adsorção física''', também chamada fisissorção, é empregada em [[máscaras contra gases]] e na purificação e descoloração de líquidos. Nela as moléculas do adsorvente e do adsorvato interagem por interações de [[Forças de Van der Waals|van der Waals]], que apesar de serem interações de longo alcance, são fracas e não formam ligações químicas. Uma molécula fisicamente adsorvida retém sua identidade, embora possa ser deformada pela presença dos campos de força da superfície.

== Adsorção e Isotérmica de Langmuir ==

A adsorção sobre sólidos é um fenômeno de grande importância em química, mais especificamente em [[físico-química]]. Quando se expõe um sólido finamente dividido a uma pressão moderada de um gás, geralmente a pressão do gás decresce, indicando que parte das moléculas do gás foram adsorvidas na superfície do sólido. Pelo mesmo motivo observa-se que expondo uma solução de um [[corante]] (ou de uma tinta) ao sólido, a intensidade da coloração da solução decresce acentuadamente. Deve ser salientado também que a ação catalítica de muitas substâncias, no caso da catálise heterogênea, está ligada a estes fenômenos da adsorção.

A intensidade desses efeitos depende da temperatura, da natureza das substâncias presentes no meio, da pressão do gás, ou da concentração do corante. Um fato bastante importante está relacionado com a superfície do sólido. Quanto mais finamente dividido estiver este sólido, maior será a sua [[superfície específica]] e portanto maior a sua eficiência em adsorver as moléculas presentes no meio.

Experimentalmente, as medidas nesses sistemas são feitas em termos de quantidade de substância adsorvida por grama do sólido, com a finalidade de se obter as chamadas isotermas de adsorção. Essas isotermas são gráficos onde estão representados <math>N</math>, número de moles de substância adsorvida por grama de sólido, versus <math>C</math>, concentração de soluto em equilíbrio, ou <math>P</math>, pressão do gás sobre o sólido.<ref>Alan L. Myers, ''Thermodynamics of Adsorption''. Perteneciente a la publicación ''Chemical Thermodynamics for Industry'' - Ed. T.M. Letcher, 2004</ref>

Muito se tem feito no sentido de se desenvolver uma teoria para explicar os fatos experimentais observados. Para sistemas mais simples, uma teoria desenvolvida por Langmuir é feita a seguir:

Considerando que o processo de adsorção do gás <math>A</math> sobre uma superfície pode ser representada pela equação:

:<math>A + S \rightleftharpoons A S</math>

Onde <math>S</math> é a posição vazia na superfície do sólido ([[sítio ativo]]) e <math>AS</math> representa a molécula adsorvida. A constante de equilíbrio pode ser escrita como:

:<math>K = \frac{XAS}{XSP}</math>

onde: <math>XAS</math> é a fração das posições na superfície que estão ocupadas;
<math>XS</math> é a fração das posições livres;
e <math>P</math> é a pressão do gás.

Comumente se usa <math>\theta</math> em função de <math>XAS</math> onde <math>\theta</math> representa a fração da superfície que está coberta. Assim <math>1 - \theta</math> representará a fração da superfície que não está coberta. Pode-se então escrever:

:<math>K = \frac{\theta}{(1- \theta)P}</math> ou seja <math>KP = \frac{\theta}{(1- \theta)}</math>

que é a expressão da isoterma de Langmuir.

Rearranjando, em termos de <math>\theta</math>, a equação fica:

:<math>\theta = \frac{KP}{(1+KP)}</math>

Para o caso de adsorção em solução, a isoterma continua válida, devendo somente substituir <math>P</math>, pressão do gás, por <math>C</math>, a concentração do soluto na solução.

Pode-se escrever ainda que:

:<math>\theta = \frac{N}{N_m}</math>

onde: <math>N</math> = número de mols de moléculas adsorvidas por grama de sólido;
<math>N_m</math> =número de mols de soluto por grama de sólido necessários para formar uma monocamada sobre a superfície.

Então:

:<math>\frac{N}{N_m}=\frac{KC}{(1+KC)}</math>

e rearranjando tem-se:

:<math>\frac{C}{N} =\frac{1}{KN_m} + \frac{C}{N_m}</math>

que é a forma mais usual da isoterma da Langmuir.

Dessa expressão tem-se que a isoterma de adsorção de Langmuir representa de um modo adequado um processo de adsorção, então um gráfico <math>C/N \times C</math> deverá resultar numa reta, cujo coeficiente angular será igual a <math>1/N_m</math> e o coeficiente linear será igual a <math>1/KN_m</math>.

Tendo os valores de <math>N_m</math> e conhecendo s, a área ocupada por uma molécula adsorvida na superfície do sólido, então a área específica (em metros quadrados por grama) da superfície do sólido será:

:<math>\ A = N_m . N_0  . s . 10^{-20}</math>

onde <math>N_0</math> é o número de Avogadro e ''s'' é dado em [[angstrom]]s quadrados.

== Referências ==
<references/>

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== Ver também ==
* [[Absorção (química)|Absorção]]

[[Categoria:Catálise]]
[[Categoria:Tecnologias de gases]]