Etude bibliographique
Adsorption
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I.3.3. Mécanisme d’adsorption
L’adsorption se produit principalement en quatre étapes. La figure 4 représente un
matériau (adsorbant) avec les différents domaines dans lesquels peuvent se trouver les
molécules organiques ou inorganiques qui sont susceptibles de rentrer en interaction avec le
solide.
Figure 4 : Domaines d’existence d’un soluté lors de l’adsorption sur un matériau
Microporeux (De flora et Wetterhahn, 1989).
Avant son adsorption, le soluté va passer par plusieurs étapes :
1. Diffusion de l’adsorbat de la phase liquide externe vers celle située au voisinage de
la surface de l’adsorbant ;
2. Diffusion extragranulaire de la matière (transfert du soluté à travers le film liquide
vers la surface des grains) ;
3. Transfert intragranulaire de la matière (transfert de la matière dans la structure
poreuse de la surface extérieure des grains vers les sites actifs) ;
4. Réaction d’adsorption au contact des sites actifs, une fois adsorbée, la molécule est
considérée comme immobile.
I.3.4. Facteurs affectant l’adsorption
Les facteurs qui affectent le procédé d’adsorption sont les propriétés de l’adsorbant et
de l’adsorbat (Lajoie, 1999) :
Tableau 8 : Facteurs affectant l’adsorption liés aux propriétés de l’adsorbant et de l’adsorbat.
Propriétés de l’adsorbat
Propriétés de l’adsorbant
Le taux d’adsorption augmente lorsque :
- La polarité diminue ;
- La concentration de l’adsorbat augmente ;
- L’ionisation ou la dissociation diminue ;
- La solubilité diminue ;
- La température augmente : l’adsorption
chimique est endothermique, le taux est donc
plus élevé à haute température (cependant,
l’adsorption physique est exothermique).
Pour déterminer si un contaminant sera
adsorbé et selon quel ordre de grandeur, les
propriétés suivantes de l’adsorption doivent
être considérées :
- La surface spécifique ;
- La distribution des tailles de pores ;
- La nature physico-chimique de la surface ;
- Le pH : le taux d’adsorption est maximal au
point isoélectrique de l’adsorbant.