| Titre : | Contribution ion à l'élimination d’un colora colorant Vert Malachite par une argile intercalée ée au chrome |
| Auteurs : | SAIDI Berrezoug, Auteur ; ASLA Hanane, Auteur ; RAMDANI Amina, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte manuscrit |
| Editeur : | Université MOULAY Tahar,Saida Faculté des Sciences Département de Chimie, 2018/2019 |
| Format : | 98ص |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Index. décimale : | BUC-M 008295 |
| Catégories : | |
| Mots-clés: | Colorant, argile intercalée, adsorption, eau usées. Coloring agent, intercalated clay, adsorption, waste water. |
| Résumé : |
Le but de cette présente étude est d’évaluer la capacité d’adsorption d’un colorant, le Vert de malachite,
sur trois différents adsorbants argileux brute, sodée et pontée (Mont-B, Mont-Na et Mont-Cr), et optimiser les divers paramètres influençant le processus d’adsorption : temps de contact solide –liquide, dose d’adsorbant, concentration initiale de colorant, pH de la solution et température. L’étude de l’adsorption présente des courbes cinétiques qui montrent une adsorption assez rapide pour les deux adsorbants (Mont-B, Mont-Na). 30 min de temps de contact pour Mont-B et Mont-Na+, alors qu’avec Mont-Cr l’équilibre est atteint dés 15 min. La capacité de fixation de colorant sur Mont-Cr (98.64%) est supérieure à celle de Mont- Na (86.20%) et Mont-B (82.09%). L’acidité et la basicité du milieu affectent considérablement l’adsorption du colorant. Les résultats déduits du tracé des isothermes et de cinétique d'adsorption du colorant montre que la rétention est prévisible à partir de ces tracés en accord avec le modèle de Langmuir et le modèle pseudo-second ordre. Les expériences d’adsorption de vert de malachite montrent aussi que l’argile pontée préparé s’avère être un bon adsorbant afin d’éliminer des colorants des eaux usées des effluents textiles. The purpose of this study is to evaluate the adsorption capacity of a dye, Malachite Green, on three different crude, soda and bridged clay adsorbents (Mont-B, Mont-Na and Mont-Cr), and to optimize the various parameters influencing the adsorption process: solid-liquid contact time, adsorbent dose, initial dye concentration, solution pH and temperature. The adsorption study presents kinetic curves that show relatively fast adsorption for both adsorbents (Mont-B, Mont-Na). 30 min contact time for Mont-B and Mont-Na+, while with Mont-Cr the balance is reached within 15 min. The dye fixing capacity on Mont-Cr (98.64%) is higher than that of Mont-Na (86.20%) and Mont-B (82.09%). The acidity and basicity of the medium considerably affect the adsorption of the dye. The results derived from the isothermal tracing and dye adsorption kinetics show that retention is predictable from these tracings in accordance with the Langmuir model and the pseudo-second order model. The malachite green adsorption experiments also show that the prepared bridged clay is a good adsorbent to remove dyes from wastewater from textile effluents. |
| Note de contenu : |
Sommaire
Introduction générale ............................................................................................................12 Références ............................................................................................................................ 14 I.1 Généralité sur les argiles ..................................................................................................17 I.2 Structure des minéraux argileux...................................................................................... 17 I.2 .1 Les principales familles structurelles ........................................................................ 18 a) Famille des minéraux à 7A° .................................................................................... 18 b) Famille des minéraux à 10A° .................................................................................. 19 c) Famille des minéraux a14A° ................................................................................... 20 I.3 Classification des argiles ................................................................................................ 21 I.4 Propriétés des minéraux argileux ..................................................................................... 22 I.4.1 La surface spécifique ................................................................................................ 22 I.4.2 Notions de cations échangeables .............................................................................22 I.4.3 Hydratation et gonflement ......................................................................................... 24 I.4.4 Espace interfoliaire ...................................................................................................25 I.5 LES ARGILES PONTEES ............................................................................................. 25 I.6 Conclusion ..................................................................................................................... 26 Références bibliographiques ................................................................................................. 27 II.1 Introduction ................................................................................................................... 30 II.2 Définition d’uncolorant ..................................................................................................30 a) colorants naturels....................................................................................................31 b) colorants synthétisés ............................................................................................... 31 II.3.1 La classification chimique ....................................................................................... 31 a) Les colorants azoïques ............................................................................................ 31 b) Les colorants triphénylméthanes .............................................................................32 c) Les colorants anthraquinoniques .............................................................................33 d) Les colorants indigoïdes ......................................................................................... 33 e) Les colorants nitrés et nitrosés ................................................................................ 33 II.3.2 Classification tinctoriale .......................................................................................... 34 a) Colorants cationiques ou basiques .......................................................................... 34 b) Colorants anioniques ou acides ............................................................................... 34 c) Colorants directs ou substantifs .............................................................................. 34 d) Colorants à mordants .............................................................................................. 35 II.4 impacts environnementaux ............................................................................................. 35 II.4.1 Normes algérienne ...................................................................................................35 II.8 Généralité sur le colorant utilisé dans notre étude (Le vert de malachite) ........................ 36 II.8.1 Définition ................................................................................................................ 36 II.8.2 Propriétésphysicochimiques ..................................................................................... 37 II.8.3 Utilisations .............................................................................................................. 37 II.9 Conclusion ..................................................................................................................... 38 Références bibliographiques ................................................................................................. 39 III.1 Introduction .................................................................................................................. 42 III.2 Définition ..................................................................................................................... 42 III.3. Caractéristique d’adsorption......................................................................................... 43 III.3.1. L'adsorption physique ............................................................................................ 43 III.3.2. L'adsorption chimique ........................................................................................... 43 III.3.3. Critères de distinction entre la physisorption et la chimisorption ............................ 43 III.4. Description du mécanisme d’adsorption ....................................................................... 45 III.5. Les types des isothermes d’adsorption en phase Liquide/solide ................................ 46 III.5.1 Isotherme de type S (Sigmoïde) .............................................................................. 46 III.5.2 Isotherme de type L (Langmuir) .............................................................................46 III.5.3 Isotherme de type H (Haute affinité) ....................................................................... 46 III.5.4 Isotherme de type C (partition Constante) ............................................................... 46 III.6. Les modèles des isothermes d'adsorption ..................................................................... 47 a) Modèle de Langmuir .............................................................................................. 47 b) Modèle de Freundlich ............................................................................................. 47 III.7.Facteurs influençant sur l’adsorption .............................................................................48 III.7.1. Concentration ........................................................................................................48 III.7.2.Vitesse d’adsorption ............................................................................................... 48 III.7.3.Nature d’adsorbant ................................................................................................. 48 III.7.4.La nature de l’adsorbat ........................................................................................... 49 III.8 La Cinétique d'adsorption ............................................................................................. 49 III.8.1 Modèle de la cinétique du pseudo premier ordre ..................................................... 49 III.8.2 Modèle de la cinétique du pseudo seconde ordre..................................................... 50 III.9 Conclusion .................................................................................................................... 50 Références Bibliographiques ................................................................................................ 51 IV.1. Introduction ................................................................................................................. 55 IV.2.Réactifs et produits utilisés ........................................................................................... 55 IV.3. Purification de la bentonite brute ................................................................................. 56 a) Sédimentation de l’argile ........................................................................................ 56 IV.3.2 Préparation de l’argile sodée (Mont-Na) ................................................................. 56 IV.3.2.1 Epuration chimique de l’argile ......................................................................... 56 1) Lavage avec HCl ....................................................................................................56 b) Lavage avec ..................................................................................................57 IV.3.2.2 Saturation avec NaCl ....................................................................................... 57 IV.3.3 Préparation des argiles pontées ............................................................................... 57 Solutions pontantes................................................................................................. 57 Complexes inorgano-montmorillonites (CIM) ........................................................ 58 IV.4. Méthodes de caractérisations des matériaux ................................................................. 58 IV.4.1 Spectrométrie de Fluorescence X (Analyse chimique) ............................................58 IV.4.2 spectroscopie infrarouge ......................................................................................... 59 IV.4.2.1 Appareillage ....................................................................................................59 IV.4.2.2 Technique de préparation ................................................................................. 59 IV.4.3. Diffraction des rayons X ....................................................................................... 60 IV.5. Etude expérimentale de l’adsorption du colorant .......................................................... 61 IV.6. Procédure de dosage ....................................................................................................61 IV.6.1. Détermination de λmax ......................................................................................... 61 IV.6.2. Etablissement de la courbe d’étalonnage ............................................................... 62 IV.7.Caractérisation des argiles brutes, sodées et pontées ..................................................... 63 IV.7.1 Analyse chimique par Fluorescence X : .................................................................. 63 IV.7.2.Examen par Diffraction par rayon X ....................................................................... 64 IV.7.3. Examen par la spectroscopie Infrarouge ................................................................ 66 IV.7.3.1Groupement OH : ............................................................................................. 66 IV.7.3.2.Liaison Si-O : ..................................................................................................66 IV.7.3.3.Liaisons M-OH (M= Al, Mg, Fe) ..................................................................... 67 IV.8.Conclusion ................................................................................................................... 68 Référence ............................................................................................................................. 69 V.1 Introduction ................................................................................................................... 71 V.2 Adsorption du Vert Malachite sur les différents matériaux .............................................71 V.2.1 Effet de temps d’agitation ........................................................................................ 71 V.2.2 Effet de masse d’adsorbant ...................................................................................... 73 V.2.3 Effet de concentration .............................................................................................. 73 V.2.4 Effet de température ................................................................................................ 74 V.2.5 Effet du pH de la solution ........................................................................................ 75 V.2.6 Etude thermodynamique .......................................................................................... 76 V.2.7 Modélisation de l’isothermed’adsorption ................................................................. 78 V.2.7.2 Modèle de Freundlich ....................................................................................... 80 V.2.8 L'étude cinétique de l’adsorption .............................................................................83 V.2.8.1 Equation du premier pseudo ordre ........................................................................ 83 V.2.8.2 Equation du second pseudo ordre .......................................................................... 85 V.3 Conclusion ..................................................................................................................... 87 Références ............................................................................................................................ 88 Conclusion générale .............................................................................................................90 |
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