Résultats et Discussion
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III.1. Cinétique d’adsorption
Les résultats de l’étude de la cinétique d’adsorption du cadmium et du nickel dans les
deux systèmes (simple et binaire) sont exploités en deux grandes étapes :
Déterminer le temps au bout duquel le processus atteint l’équilibre, puis les capacités
d’adsorption à l’équilibre vis-à-vis de chaque ion métallique dans les deux systèmes ;
Modéliser cette cinétique et déterminer les paramètres, à savoir, la capacité
d’adsorption à l’équilibre et la vitesse initiale d’adsorption.
Les essais effectués, nous permettent d’établir la figure 6 où sont reportées les
évolutions des capacités d’adsorption des ions métalliques dans les deux systèmes au cours
du temps de traitement sur l’argile. Nous constatons que l’adsorption du cadmium et du
nickel se fait très rapidement que ce soit en système simple ou binaire.
Figure 6 : Cinétique d’adsorption du Cd (II) et Ni (II) sur l’argile : (a) séparément,
(b) simultanément (C0 = 50mg/l ; ma = 0,5g ; T = 20 ± 0,2°C ; pH = 5 ± 0,2 ; t = 4h).
L’adsorption des métaux séparément, montre qu’au bout de 20 minutes de contact
seulement, le taux d’élimination du Cadmium est de 92,1% avec une capacité d’adsorption
correspondante de 4,6mg/g et le taux d’élimination du Nickel avoisine les 70,36% avec une
capacité d’adsorption correspondante de 3,51mg/g, toutefois, l’adsorption du Cd (II) et
Ni (II) après 60 min de traitement atteigne respectivement 93,38% et 91,28%.
Quant à l’adsorption des métaux en système binaire, on remarque que les cinétiques
d’adsorption du cadmium et du nickel testés sur l’argile présentent les mêmes allures, par
ailleurs, on constate que l’argile étudiée fixe d’avantage le cadmium que le nickel. Les taux
d’élimination singuliers du Cd (II) et Ni (II) après 60 minutes du temps de contact diminuent
pour atteindre 71,64% et 69,54% respectivement, avec des capacités d’adsorption singulières
correspondante à 3,58 et 3,47mg/g. Ces diminutions constatées sont dues à la compétition
des métaux entre eux du fait qu’il partagent les mêmes sites d’adsorption (Miretzky et al.,
2006).
Toutefois, ces diminutions observées dans le système binaire, ne reflètent pas la
capacité d’adsorption de l’argile, en effet, le pouvoir adsorbant augmente, puisque les deux
métaux sont présents simultanément à des concentrations initiales de 50mg/l chacun, et mis
en contact avec 0,5g d’argile (voir effet de la concentration initiale en métaux lourds).
0
1
2
3
4
5
0
50
100
150
200
250
300
q t
(mg/g)
temps (min)
(a)
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temps (min)
(b)
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III.1. Cinétique d’adsorption
Les résultats de l’étude de la cinétique d’adsorption du cadmium et du nickel dans les
deux systèmes (simple et binaire) sont exploités en deux grandes étapes :
Déterminer le temps au bout duquel le processus atteint l’équilibre, puis les capacités
d’adsorption à l’équilibre vis-à-vis de chaque ion métallique dans les deux systèmes ;
Modéliser cette cinétique et déterminer les paramètres, à savoir, la capacité
d’adsorption à l’équilibre et la vitesse initiale d’adsorption.
Les essais effectués, nous permettent d’établir la figure 6 où sont reportées les
évolutions des capacités d’adsorption des ions métalliques dans les deux systèmes au cours
du temps de traitement sur l’argile. Nous constatons que l’adsorption du cadmium et du
nickel se fait très rapidement que ce soit en système simple ou binaire.
Figure 6 : Cinétique d’adsorption du Cd (II) et Ni (II) sur l’argile : (a) séparément,
(b) simultanément (C0 = 50mg/l ; ma = 0,5g ; T = 20 ± 0,2°C ; pH = 5 ± 0,2 ; t = 4h).
L’adsorption des métaux séparément, montre qu’au bout de 20 minutes de contact
seulement, le taux d’élimination du Cadmium est de 92,1% avec une capacité d’adsorption
correspondante de 4,6mg/g et le taux d’élimination du Nickel avoisine les 70,36% avec une
capacité d’adsorption correspondante de 3,51mg/g, toutefois, l’adsorption du Cd (II) et
Ni (II) après 60 min de traitement atteigne respectivement 93,38% et 91,28%.
Quant à l’adsorption des métaux en système binaire, on remarque que les cinétiques
d’adsorption du cadmium et du nickel testés sur l’argile présentent les mêmes allures, par
ailleurs, on constate que l’argile étudiée fixe d’avantage le cadmium que le nickel. Les taux
d’élimination singuliers du Cd (II) et Ni (II) après 60 minutes du temps de contact diminuent
pour atteindre 71,64% et 69,54% respectivement, avec des capacités d’adsorption singulières
correspondante à 3,58 et 3,47mg/g. Ces diminutions constatées sont dues à la compétition
des métaux entre eux du fait qu’il partagent les mêmes sites d’adsorption (Miretzky et al.,
2006).
Toutefois, ces diminutions observées dans le système binaire, ne reflètent pas la
capacité d’adsorption de l’argile, en effet, le pouvoir adsorbant augmente, puisque les deux
métaux sont présents simultanément à des concentrations initiales de 50mg/l chacun, et mis
en contact avec 0,5g d’argile (voir effet de la concentration initiale en métaux lourds).
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