LANGMUIR ISOTHERM: KINETIC AND EQUILIBRIUM CONSIDERATIONS

Adsorption processes present increasing applications in the most diverse matrices of systems. In this scenario the Langmuir isotherm has highlight and importance. Although it is the simplest isotherm model in most adsorption studies it is considered since it is the basis for the formulation of almost all other models proposed in literature. Thus the Langmuir model is applied in the most diverse types of adsorption processes such as: removal of metallic ions organic compounds pollutants generated by agriculture dyes mining effluents among others. The types of adsorbents are also the most varied with highlight: alternative adsorbents activated carbon and zeolites. Thus the Langmuir isotherm evaluation its origin and approximations is of extreme relevance for students and teachers who are interested and / or working with adsorptive processes. The isotherm was first published in 1916 and it parts of simple concepts for its formulation. Thus this paper presents deductions from the Langmuir equation in two ways: (a) via kinetic considerations and (b) via equilibrium considerations. In addition it proposes an evaluation of Gibbs energy of the process and some ways of estimating the number of surface adsorption sites. --- Resumo --- Processos adsortivos apresentam crescentes aplicações nas mais diversas matrizes de sistemas. Neste cenário a isoterma de Langmuir tem destaque e importância. Apesar de ser o modelo de isoterma mais simples, na maioria dos estudos de adsorção, o mesmo é considerado, uma vez que é a base para a formulação de quase todos os outros modelos propostos na literaturatura. Desse modo o modelo de Langmuir é aplicado nos mais diversos tipos de processos de adsorção, tais como: remoção de íons metálicos, compostos orgânicos, poluentes gerados pela agricultura, corantes, efluentes de mineração, dentre outros. Os tipos de adsorventes também são os mais variados com destaque para: adsorventes alternativos, carvão ativado e zeólitas. Assim, a avaliação da isoterma de Langmuir, sua origem e aproximações é de extrema relevancia para os alunos e professores que se interessam e/ou trabalham com processos adsortivos. A isoterma foi inicialmente publicada em 1916 e parte de conceitos simples para sua formulação. Assim, o presente trabalho apresenta deduções da equação de Langmuir de duas maneiras: (a) via considerações cinéticas e (b) via considerações de equilíbrio. Além disso, propõe uma avaliação da energia de Gibbs do processo e algumas formas de estimar o número de sítios de adsorção da superfície.