Matériels et Méthodes
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Tableau 5: les modèles les plus utilisés dans la modélisation de la cinétique d'adsorption en phase liquide-solide
modèle
équation
Equation linéaire
paramètres
Domaines d’application et hypothèses
références
Elovich
ܳݐ ൌ ߚ כ ሺߙ כ ߚ כ ݐሻ
ܳݐ ൌ ߚ כ ሺߙ כ ߚሻ ߚ כ ሺݐሻ
α (mg/g.min) ;
β (g/l).
Decrit l’adsorption de type chimique
KHAMBHATY et
al.,2009 in a
Pouvoire fractionnel
ܳݐ ൌ ݇ כ ݐ
ݒ
ܳݐ ൌ ሺ݇ሻ ݒ כ ሺݐሻ
ݒ
K2(g.mg
-1 . min
-1 )
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in a
Ordre zero
ܳݐ ൌ ܳ݁ െ ݇ Ͳȉ כ ݐ
ܳݐ ൌ ܳ݁ െ ݇ Ͳȉ כ ݐ
Qe (mg/g) ;
K(mg.g
-1 . min
-1
)
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in A
1er ordre
Qt=Qe*expሺ݇ ͳ כ ݐሻ
ܳݐ ൌ ܳ݁ െ ݇ Ͳȉ כ ݐ
K2(g.mg
-1 . min
-1 )
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in A
Pseudo 1er ordre (equation de
lagergren)
ܳݐ ൌ ܳ݁ൣͳ െ ݁ݔ൫െ݇ ͳ כ ݐ൯൧
ሺܳ ݁ െ ܳݐሻ ൌ ሺܳ݁ሻ െ ݇ ͳ כ ݐ
K1(mg.g
-1 . min
-1 )
Décrit les phénomènes ayant lieu des 1
ere
minutes du
processus d’adsorption(20à30 premières min)
LAGERGN et al.,1898
Scond ordre
ܳݐ ൌ ܳ݁Ȁሺͳ ܳ ݁ כ ܭ ʹ כ ݐሻ
ͳȀܳݐ ൌ ሺͳȀܳ݁ሻ െ ݇ ʹȉ ݐ
Qe (mg/g) ;
K2(g.mg
-1 . min
-1 )
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in A
Peudo 2
nd ordre
équation de Ho
et McKay
Type 1
ܳ ܶ ൌ ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ כ ݐȀ൫ͳ ݇ ʹ כ ܳ ݁
כ ݐሻ
ݐȀܳ ݐ ൌ ൫ͳȀ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ ൯ ሺݐȀܳ ݁
ʹ ሻ
Qe :(mg/g)
K2p :(g.mg
-1
.min
-1
)
Applicable à un Une molécule de soluté réagit avec deux
sites d’adsorption. Décrit l’adsorption de type chimique. H
(mg.g .min ), Vitesse initiale d’adsorption : h = K Qe (R ,
Facteur d’approche à l’équilibre :
R représentant les caractéristiques de la courbe cinétique
d’un système d’adsorption, la plus longue durée basée sur les
expériences de cinétique d’un système d’adsorption.
HO et MCKAY 1999 in
B
Type 2
ݐȀܳ ݐ ൌ ൫ͳȀ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ ൯ כ ሺͳȀݐሻ ሺݐȀܳ ݁ ሻ
Type 3
ܳ ݐ ൌ ܳ ݁ כ ͳȀ݇ ʹ כ ܳ ݁ כ ሺܳ ݐ Ȁݐሻ
Type 4
ܳ ݐ Ȁݐ ൌ ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ െ ݇ ʹ כ ܳ ݁ כ ܳ ݐ
Diffusion de
matière
interne(MI)
Weber et
morris,1963
ܳ ݁ ൌ ݇ ݁ כ ݐ
Ͳǡͷ
ܳ ݁ ൌ ݇ ݁ כ ݐ
Ͳǡͷ
Kp :(mg.g
-1 .min
-1 )
:constante de
diffusion intraparticulaire du
soluté
Appliqué lorsque l’adsorption est contrôlée par la diffusion
intra- particulaire (lorsque la droite passe par l’origine) et ce
tant que la capacité d’adsorption reste < 20% de la capacité
maximale.
Hypothèses :
· La distribution initiale dans la surface est constante ;
·La concentration à la surface = la concentration initiale pour
t>0 ;
· La concentration du soluté à l’intérieur de la particule est
nulle à t0
avec
K = (12 Qe /dp ) (Dw /π)
1/2
Dw : coefficient de diffusion intra-particulaire (m²/s)
d p : diamètre de la particule adsorbante (m)
OLGIN et al,2009 in A
Urano et
Tachiwaka
െ༌ ሺͳ െ ሺܳ ݐ Ȁܳ ݁ ሻ ʹ ሻ ൌ ൫Ͷߨ
ʹ כ ܦ ݑ Ȁʹǡ͵ כ ݀
ʹ ൯ כ ݐ
Du(m
2 /s) :coefficie
nt d’Urano
Un autre modèle développé pour calcul de coefficient de
diffusion intra-particulaire pour un temps plus long
URANO et
TACHIKAWA,1991
α, k, k 0 , k 1 , k 1P , k 2 et k 2p : Constantes de vitesse d’adsorption
Q e et Q t : Quantités d’ions adsorbées à l’équilibret au temps t
t : Temps de contact
A : BEHNAMFARD ET SALARIRD, 2009
B : JOSEPH, 2009
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Tableau 5: les modèles les plus utilisés dans la modélisation de la cinétique d'adsorption en phase liquide-solide
modèle
équation
Equation linéaire
paramètres
Domaines d’application et hypothèses
références
Elovich
ܳݐ ൌ ߚ כ ሺߙ כ ߚ כ ݐሻ
ܳݐ ൌ ߚ כ ሺߙ כ ߚሻ ߚ כ ሺݐሻ
α (mg/g.min) ;
β (g/l).
Decrit l’adsorption de type chimique
KHAMBHATY et
al.,2009 in a
Pouvoire fractionnel
ܳݐ ൌ ݇ כ ݐ
ݒ
ܳݐ ൌ ሺ݇ሻ ݒ כ ሺݐሻ
ݒ
K2(g.mg
-1 . min
-1 )
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in a
Ordre zero
ܳݐ ൌ ܳ݁ െ ݇ Ͳȉ כ ݐ
ܳݐ ൌ ܳ݁ െ ݇ Ͳȉ כ ݐ
Qe (mg/g) ;
K(mg.g
-1 . min
-1
)
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in A
1er ordre
Qt=Qe*expሺ݇ ͳ כ ݐሻ
ܳݐ ൌ ܳ݁ െ ݇ Ͳȉ כ ݐ
K2(g.mg
-1 . min
-1 )
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in A
Pseudo 1er ordre (equation de
lagergren)
ܳݐ ൌ ܳ݁ൣͳ െ ݁ݔ൫െ݇ ͳ כ ݐ൯൧
ሺܳ ݁ െ ܳݐሻ ൌ ሺܳ݁ሻ െ ݇ ͳ כ ݐ
K1(mg.g
-1 . min
-1 )
Décrit les phénomènes ayant lieu des 1
ere
minutes du
processus d’adsorption(20à30 premières min)
LAGERGN et al.,1898
Scond ordre
ܳݐ ൌ ܳ݁Ȁሺͳ ܳ ݁ כ ܭ ʹ כ ݐሻ
ͳȀܳݐ ൌ ሺͳȀܳ݁ሻ െ ݇ ʹȉ ݐ
Qe (mg/g) ;
K2(g.mg
-1 . min
-1 )
_
KHAMBHATY et al.,
2009 in A
Peudo 2
nd ordre
équation de Ho
et McKay
Type 1
ܳ ܶ ൌ ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ כ ݐȀ൫ͳ ݇ ʹ כ ܳ ݁
כ ݐሻ
ݐȀܳ ݐ ൌ ൫ͳȀ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ ൯ ሺݐȀܳ ݁
ʹ ሻ
Qe :(mg/g)
K2p :(g.mg
-1
.min
-1
)
Applicable à un Une molécule de soluté réagit avec deux
sites d’adsorption. Décrit l’adsorption de type chimique. H
(mg.g .min ), Vitesse initiale d’adsorption : h = K Qe (R ,
Facteur d’approche à l’équilibre :
R représentant les caractéristiques de la courbe cinétique
d’un système d’adsorption, la plus longue durée basée sur les
expériences de cinétique d’un système d’adsorption.
HO et MCKAY 1999 in
B
Type 2
ݐȀܳ ݐ ൌ ൫ͳȀ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ ൯ כ ሺͳȀݐሻ ሺݐȀܳ ݁ ሻ
Type 3
ܳ ݐ ൌ ܳ ݁ כ ͳȀ݇ ʹ כ ܳ ݁ כ ሺܳ ݐ Ȁݐሻ
Type 4
ܳ ݐ Ȁݐ ൌ ݇ ʹ כ ܳ ݁
ʹ െ ݇ ʹ כ ܳ ݁ כ ܳ ݐ
Diffusion de
matière
interne(MI)
Weber et
morris,1963
ܳ ݁ ൌ ݇ ݁ כ ݐ
Ͳǡͷ
ܳ ݁ ൌ ݇ ݁ כ ݐ
Ͳǡͷ
Kp :(mg.g
-1 .min
-1 )
:constante de
diffusion intraparticulaire du
soluté
Appliqué lorsque l’adsorption est contrôlée par la diffusion
intra- particulaire (lorsque la droite passe par l’origine) et ce
tant que la capacité d’adsorption reste < 20% de la capacité
maximale.
Hypothèses :
· La distribution initiale dans la surface est constante ;
·La concentration à la surface = la concentration initiale pour
t>0 ;
· La concentration du soluté à l’intérieur de la particule est
nulle à t0
avec
K = (12 Qe /dp ) (Dw /π)
1/2
Dw : coefficient de diffusion intra-particulaire (m²/s)
d p : diamètre de la particule adsorbante (m)
OLGIN et al,2009 in A
Urano et
Tachiwaka
െ༌ ሺͳ െ ሺܳ ݐ Ȁܳ ݁ ሻ ʹ ሻ ൌ ൫Ͷߨ
ʹ כ ܦ ݑ Ȁʹǡ͵ כ ݀
ʹ ൯ כ ݐ
Du(m
2 /s) :coefficie
nt d’Urano
Un autre modèle développé pour calcul de coefficient de
diffusion intra-particulaire pour un temps plus long
URANO et
TACHIKAWA,1991
α, k, k 0 , k 1 , k 1P , k 2 et k 2p : Constantes de vitesse d’adsorption
Q e et Q t : Quantités d’ions adsorbées à l’équilibret au temps t
t : Temps de contact
A : BEHNAMFARD ET SALARIRD, 2009
B : JOSEPH, 2009
