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A filtração em carvão é uma das mais antigas formas de purificação de água. O carvão ativado, diferentemente do carvão comum, é útil para ser empregado na remoção de material orgânico, cloro e outros contaminantes. Essa capacidade decorre de suas propriedades de adsorção. A origem do material utilizado para produzir o carvão ativado pode influenciar sua porosidade e, consequentemente, interferir na capacidade do material de remover impurezas. Na figura, é ilustrada esquematicamente a diferença entre as estruturas físicas do carvão comum e do carvão ativado.
CORRÊA, M. A. Cosmetologia: ciência e técnica.
São Paulo: Medfarma, 2012 (adaptado).
Qual característica do carvão ativado explica a sua maior eficiência nesse processo?
A Massa.
B Dureza.
C Densidade.
D Superfície.
E Condutividade.
Gabarito oficial
D
Caderno de referência do INEP.
O que a questão cobra
Química de superfícies: entender de que depende a adsorção e o que a estrutura porosa acrescenta ao material.
Resolução passo a passo
- Comece pelo conceito: adsorção é a fixação de moléculas sobre a superfície de um sólido. Ela não ocorre no interior da massa do material — só no contato.
- Se o fenômeno acontece na superfície, quanto maior a área superficial disponível, mais moléculas podem ser retidas por grama de material.
- É exatamente isso que o esquema mostra: o carvão ativado é atravessado por uma rede de poros, enquanto o carvão comum é praticamente maciço.
- Cada poro acrescenta parede interna disponível. Um único grama de carvão ativado pode chegar a centenas de metros quadrados de área. A característica que explica a eficiência é a superfície — alternativa D.
Alternativa por alternativa
- A
Massa.
Errada. Massa por si só não adsorve nada. Um bloco maciço pesado tem pouquíssima superfície exposta e reteria muito menos contaminantes que um grama de carvão poroso.
- B
Dureza.
Errada. Dureza é a resistência do material a ser riscado ou deformado. É propriedade mecânica, sem relação com a capacidade de fixar moléculas na superfície.
- C
Densidade.
Errada. O carvão ativado é justamente menos denso que o comum, por ser cheio de vazios. Se densidade explicasse a eficiência, o resultado seria o oposto do observado.
- D
Superfície.
Correta. A adsorção ocorre na superfície, e a rede de poros do carvão ativado multiplica enormemente a área disponível por grama. É essa superfície ampliada que retém material orgânico, cloro e outros contaminantes.
- E
Condutividade.
Errada. Condutividade elétrica não participa do processo. A retenção descrita é física, por interação entre as moléculas do contaminante e a parede dos poros.