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| Titre : |
Adsorption des colorants azoïques par l’argile cationique |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
BELFATMI, Hanane ; Abdelaziz Bouchama, Directeur de thèse |
| Editeur : |
Setif:UFA |
| Année de publication : |
2013 |
| Importance : |
1vol. 54f. |
| Format : |
30cm. |
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Chimie
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| Mots-clés : |
adsorption,colorant,azoique,argile,cationique |
| Résumé : |
Conclusion générale :
Cette présente étude avait pour objectif, l’application des argiles échangées dans
l'adsorption des polluants organiques ( colorant). Elle nous a permis de dégager des conclusions quant à l’importance du mode de préparation des argiles échangées par des espèces métalliques et de montrer les domaines où ces dernières peuvent s’appliquer.
Les adsorbants qui sont utilisés pour l’élimination de MO et RC , sont préparés à partir d’une MMT algérien.
La purification de la MMT consiste à éliminer les impuretés cristalline, à rem places tous les cations échangeables par des ions Na+ou K+ou Mg+2 et à avoir des fractions granulométriques bien définies.
Les MMT obtenus ont été caractérisés par différents technique (DRX , IRIF et AFM).
Les principaux résultat obtenus au cour de ce travail se résument comme suit :
* Par DRX, nous avons montre que les échantillons purifiés montrent une bonne cristalline dont les principale de raies d001 ,d110,d 200 d060 sont présentes .
Les distances interamellaires d001 des phases MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg sont respectivement de l’ordre12.36 A°,13 A° et 12.48 A° respectivement.
* par spectroscopie infrarouge, nous avons mis en évidence les bandes de vibration qui confirment la présence des liaison caractérisant les MMT , notamment celles qui correspondant aux vibration des liaison Si-O ,Si-O-Mg et Si-O-Al
* l’analyse par AFM des trois échantillons de MMT a montré l’effet de l’échange cationique sur la rugosité de surface.
L’étude de l’adsorption de MO et RC sur les MMT à été suivie en fonction des différents paramètres tel que :pH, la masse ,le temps de contacte et la température.
L’influence du pH sur l’adsorption du MO et RC sur MMT-Na, MMT-Ket MMT-Mg, montre que la quantité du MO et RC est d’autant plus adsorbée à pH acide.
*L'étude cinétique de l'adsorption du MO et RC indique que l'équilibre pourrait être atteint dans les 60 premières minutes pour les TROIS matériaux (MMT-Na , MMT-K et MMT-Mg).
La modélisation de la cinétique d'adsorption de MO et l’adsorption de RC sur les argiles préparés, montre que les résultats obtenus expérimentalement sont en bonne adéquation avec le modèle pseudo seconde ordre(PSO).
Les isothermes de l’adsorption du MO et RC sur la MMT-Na ,MMT-K et MMT-Mg
à différentes températures du milieu réactionnel nous a permis de calculer les paramètres thermodynamiques ∆ H°ads, ∆S°ads et ∆G°ads pour chaque argile, ce qui nous permit d’identifier la nature du processus d’adsorption
∆ H°ads < 0 pour les deux processus d’adsorption ce qui explique l’exothermicité de l’adsorption des deux colorants.
Pour certains systèmes :
∆G°ads< 0, implique que l’adsorption est spontanée
et pour d’autres, ∆G°ads> 0, alors on déduit que l’adsorption n’est pas spontanée.
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| Note de contenu : |
Sommaire :
Introduction général ……………………………………………………………...1
Chapitre I :Etude bibliographique.
Introduction……………………………………………………………………………2
I. Les minéraux argileux .……………………………………………………………...2
I-1. Classification des minéraux argileux……………………………………………...3
I-2. Propriétés des argiles .…………………………………………………………….5
I-2.1 Capacité d’échange cationique(CEC) :………………………………………….5
I-2.2.Gonflement ...……………………………………………………………………6
I.2.3 La surface spécifique .…………………………………………………………...6
II- La Montmorillonite ………………………………………………………………..7
II -1.Domaine d’utilisation de la montmorillonite…………………………………….9
III-1.Généralités sur les colorants …………………………………………………...10
III-2.Classification des colorants .………………………………………………........11
* Les colorants azoïque…………...………………………………………………11
* Les colorants anthraquinoniques ……………………………………………….11
* Les colorants indigoïdes ………………………………………………………..12
* Les colorants xanthène …………………………………………………………12
* Les phtalocyanines ……………………………………………………………..13
* Les colorants nitrés et nitrosés ………………………………………………...13
III-3.Application à l’adsorption .……………………………………………………..13
IV Généralités sur le phénomène d'adsorption………………………………………14
IV -1. Définition…………………………………………………………………...14
IV-2.Classification des phénomènes d’adsorption ………………………………14
a-Adsorption chimique…………………………………………………………..14
b-Adsorption physique…………………………………………………………..15
IV-3. Description du mécanisme d’adsorption ……………………………………15
IV -4. Isothermes d’adsorption ……………………………………………………...16
IV-4 .1.Classification des isothermes d'adsorption ……………………………………..16
Référence Bibliographique (chapitre I)………………………………………………19
Chapitre II :partie expérimentale
I-1. Méthode de synthèse et techniques de caractérisation de l’argile : MMT-Na, MMT-k et MMT-Mg…………………………………………………………………20
I-1.a Synthèse des argiles : MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg……………………..21
I- 1-b. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (IRTF)……………….23
I-1-c. Caractérisation par diffraction des rayons X ………………………………25
I-1-d. Caractérisation de la surface de l'argile par l’AFM ……………………….26
II. Protocoles expérimentaux et conditions expérimentales de l’adsorption du méthyle orange et du rouge Congo…………………… …………………………….28
II-1- Détermination du point isoélectrique de la MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg ………………………………………………………………………….28
II-2. L’étude de l’adsorption des colorants( rouge Congo et méthyle orange) sur la MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg ……………………………………………………30
II-2.a Influence de pH initial sur l'adsorption ……………………………………30
II-2.b Influence de la masse de l’adsorbant sur l'adsorption …………………….35
II-2.c L’effet du temps de contact de l’adsorbant sur l'adsorption : (cinétique d’adsorption)…………………………………………………………………………36
II-2.c .Modélisation de la cinétique d’adsorption …………………………………39
II-2-d. Isotherme d’adsorption ……………………………………………………45
II-2-e Modélisations des isothermes………………………………………………51
II-3 Détermination des paramètres thermodynamiques: Les fonctions d'état: , et ……….………………………………………………………………51
II-3-1 Détermination de la constante de distribution KD ………………………...52
II-3-2- Determination des , et …………………………………52
Références bibliographique (chapitre II) …………………………………………….54
Conclusion générale …………………………………………………………………55
Annexe……………………………………………………………………………….I
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| Côte titre : |
MACH/0008 |
Adsorption des colorants azoïques par l’argile cationique [texte imprimé] / BELFATMI, Hanane ; Abdelaziz Bouchama, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2013 . - 1vol. 54f. ; 30cm.
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Chimie
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| Mots-clés : |
adsorption,colorant,azoique,argile,cationique |
| Résumé : |
Conclusion générale :
Cette présente étude avait pour objectif, l’application des argiles échangées dans
l'adsorption des polluants organiques ( colorant). Elle nous a permis de dégager des conclusions quant à l’importance du mode de préparation des argiles échangées par des espèces métalliques et de montrer les domaines où ces dernières peuvent s’appliquer.
Les adsorbants qui sont utilisés pour l’élimination de MO et RC , sont préparés à partir d’une MMT algérien.
La purification de la MMT consiste à éliminer les impuretés cristalline, à rem places tous les cations échangeables par des ions Na+ou K+ou Mg+2 et à avoir des fractions granulométriques bien définies.
Les MMT obtenus ont été caractérisés par différents technique (DRX , IRIF et AFM).
Les principaux résultat obtenus au cour de ce travail se résument comme suit :
* Par DRX, nous avons montre que les échantillons purifiés montrent une bonne cristalline dont les principale de raies d001 ,d110,d 200 d060 sont présentes .
Les distances interamellaires d001 des phases MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg sont respectivement de l’ordre12.36 A°,13 A° et 12.48 A° respectivement.
* par spectroscopie infrarouge, nous avons mis en évidence les bandes de vibration qui confirment la présence des liaison caractérisant les MMT , notamment celles qui correspondant aux vibration des liaison Si-O ,Si-O-Mg et Si-O-Al
* l’analyse par AFM des trois échantillons de MMT a montré l’effet de l’échange cationique sur la rugosité de surface.
L’étude de l’adsorption de MO et RC sur les MMT à été suivie en fonction des différents paramètres tel que :pH, la masse ,le temps de contacte et la température.
L’influence du pH sur l’adsorption du MO et RC sur MMT-Na, MMT-Ket MMT-Mg, montre que la quantité du MO et RC est d’autant plus adsorbée à pH acide.
*L'étude cinétique de l'adsorption du MO et RC indique que l'équilibre pourrait être atteint dans les 60 premières minutes pour les TROIS matériaux (MMT-Na , MMT-K et MMT-Mg).
La modélisation de la cinétique d'adsorption de MO et l’adsorption de RC sur les argiles préparés, montre que les résultats obtenus expérimentalement sont en bonne adéquation avec le modèle pseudo seconde ordre(PSO).
Les isothermes de l’adsorption du MO et RC sur la MMT-Na ,MMT-K et MMT-Mg
à différentes températures du milieu réactionnel nous a permis de calculer les paramètres thermodynamiques ∆ H°ads, ∆S°ads et ∆G°ads pour chaque argile, ce qui nous permit d’identifier la nature du processus d’adsorption
∆ H°ads < 0 pour les deux processus d’adsorption ce qui explique l’exothermicité de l’adsorption des deux colorants.
Pour certains systèmes :
∆G°ads< 0, implique que l’adsorption est spontanée
et pour d’autres, ∆G°ads> 0, alors on déduit que l’adsorption n’est pas spontanée.
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| Note de contenu : |
Sommaire :
Introduction général ……………………………………………………………...1
Chapitre I :Etude bibliographique.
Introduction……………………………………………………………………………2
I. Les minéraux argileux .……………………………………………………………...2
I-1. Classification des minéraux argileux……………………………………………...3
I-2. Propriétés des argiles .…………………………………………………………….5
I-2.1 Capacité d’échange cationique(CEC) :………………………………………….5
I-2.2.Gonflement ...……………………………………………………………………6
I.2.3 La surface spécifique .…………………………………………………………...6
II- La Montmorillonite ………………………………………………………………..7
II -1.Domaine d’utilisation de la montmorillonite…………………………………….9
III-1.Généralités sur les colorants …………………………………………………...10
III-2.Classification des colorants .………………………………………………........11
* Les colorants azoïque…………...………………………………………………11
* Les colorants anthraquinoniques ……………………………………………….11
* Les colorants indigoïdes ………………………………………………………..12
* Les colorants xanthène …………………………………………………………12
* Les phtalocyanines ……………………………………………………………..13
* Les colorants nitrés et nitrosés ………………………………………………...13
III-3.Application à l’adsorption .……………………………………………………..13
IV Généralités sur le phénomène d'adsorption………………………………………14
IV -1. Définition…………………………………………………………………...14
IV-2.Classification des phénomènes d’adsorption ………………………………14
a-Adsorption chimique…………………………………………………………..14
b-Adsorption physique…………………………………………………………..15
IV-3. Description du mécanisme d’adsorption ……………………………………15
IV -4. Isothermes d’adsorption ……………………………………………………...16
IV-4 .1.Classification des isothermes d'adsorption ……………………………………..16
Référence Bibliographique (chapitre I)………………………………………………19
Chapitre II :partie expérimentale
I-1. Méthode de synthèse et techniques de caractérisation de l’argile : MMT-Na, MMT-k et MMT-Mg…………………………………………………………………20
I-1.a Synthèse des argiles : MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg……………………..21
I- 1-b. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (IRTF)……………….23
I-1-c. Caractérisation par diffraction des rayons X ………………………………25
I-1-d. Caractérisation de la surface de l'argile par l’AFM ……………………….26
II. Protocoles expérimentaux et conditions expérimentales de l’adsorption du méthyle orange et du rouge Congo…………………… …………………………….28
II-1- Détermination du point isoélectrique de la MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg ………………………………………………………………………….28
II-2. L’étude de l’adsorption des colorants( rouge Congo et méthyle orange) sur la MMT-Na, MMT-K et MMT-Mg ……………………………………………………30
II-2.a Influence de pH initial sur l'adsorption ……………………………………30
II-2.b Influence de la masse de l’adsorbant sur l'adsorption …………………….35
II-2.c L’effet du temps de contact de l’adsorbant sur l'adsorption : (cinétique d’adsorption)…………………………………………………………………………36
II-2.c .Modélisation de la cinétique d’adsorption …………………………………39
II-2-d. Isotherme d’adsorption ……………………………………………………45
II-2-e Modélisations des isothermes………………………………………………51
II-3 Détermination des paramètres thermodynamiques: Les fonctions d'état: , et ……….………………………………………………………………51
II-3-1 Détermination de la constante de distribution KD ………………………...52
II-3-2- Determination des , et …………………………………52
Références bibliographique (chapitre II) …………………………………………….54
Conclusion générale …………………………………………………………………55
Annexe……………………………………………………………………………….I
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MACH/0008 |
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