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Etude comparative des propriétés d'adsorption de quelques micro--polluants sur les phosphates naturels et le charbon actif.

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par Noureddine BARKA
Université Ibn Zohr, Agadir - Diplome d'études supérieures appliquées de chimie 2004
  

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4. Effet du pH

Le pH est un facteur important dans toute étude d'adsorption, du fait qu'il peut influencer à la fois la structure d'adsorbant et d'adsorbât ainsi que le mécanisme d'adsorption. Ce facteur dépend de l'origine des eaux à traiter et du procédé de leurs traitements (coagulation, floculation, oxydation....). Donc, il est judicieux de connaître l'efficacité d'adsorption à différents pH. Pour cela, nous avons représenté sur les figures III.11, III.12, et III.13 les variations de la quantité adsorbée en fonction du pH du milieu, a partir d'une concentration initiale de colorants de 20 mg/l et un rapport de charbon actif de 0.05g/l, 1g/l de phosphates pour le bleu de méthylène et le jaune basique, et 10g/l pour le JK2R. Les mesures des concentrations se font, en tenant compte de l'effet du pH sur les courbes d'étalonnage.

Charbon actif :

Pour le bleu de méthylène, on remarque que le pourcentage de décoloration sur le charbon actif diminue de 60 % à pH=2, jusqu'à 42% à pH =5, puis augmente avec le pH pour atteindre 70% à pH=10.

Pour le jaune basique le pourcentage de décoloration augmente au fur et à mesure que le pH augmente (70% à pH=2 jusqu'à 86% à pH=10), par contre celui du JK2R diminue avec le pH (38% à pH=2 jusqu'à 25% à pH=10).

Ces résultats peuvent être interprétés de la manière suivante, la charge superficielle négative du charbon actif devient de plus en plus grande avec l'augmentation du pH. Pour les colorants cationiques (bleu de méthylène et jaune basique), la force d'attraction augmente, par conséquent l'adsorption augmente, par contre l'interaction répulsive du JK2R, qui est un colorant anionique, avec le charbon actif augmente ce qui diminue la quantité adsorbée.

L'augmentation de la quantité adsorbée du bleu de méthylène dans les milieux acide est due au fait que la molécule contient des groupements amines qui sont ionisables par quaternisation avec H+, ce qui entraîne une augmentation de la quantité adsorbée.

0 2 4 6 8 10 12

pH

70

60

50

40

30

% de
décoloration

80

charbon actif phosphates

Figure III.11 : Effet de pH sur l'adsorption du bleu de méthylène

55

45

pH

85

75

65

charbon actif phosphates

% de

décoloration 95

0 2 4 6 8 10 12

Figure III.12 : Effet de pH sur l'adsorption du jaune basique

phosphates charbon actif

% de
décoloration

80

60

40

20

0

pH

0 2 4 6 8 10 12

Figure III.13 : Effet de pH su l'adsorption du JK2R

Les phosphates :

Pour le bleu de méthylène et le jaune basique, le pH n'a pas d'effet sur la quantité adsorbée dans les milieux acides ou neutres, on remarque une nette augmentation de la quantité adsorbée dans les milieux très basique au-delà de pH=9.

Pour le JK2R, la quantité adsorbée diminue brusquement avec l'augmentation du pH, on remarque que la quantité adsorbée s'annule dans les pH très basiques au-delà de pH =10.

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