Résultats et Discussion
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Le tracé du ln (Kd) en fonction de 1/T présentés sur les figures 5 et 6 en annexe II,
donne une droite de pente ΔH°/R, et une ordonné à l’origine ΔS°/R. les résultats obtenues
sont présentés dans le tableau suivant :
Tableau 14 : Résultats de calcul des différents paramètres thermodynamiques.
Adsorbat
C0
(mg/l)
ΔH°
(Kj/mol)
ΔS°
(J.mol
-1
.K
-1
)
R²
-ΔG° (KJ/mol)
20°C
30°C
40°C
50°C
Cd (II)
25
50
75
100
150
200
16,32
9,27
6,03
29,34
7,57
7,72
0,07
0,05
0,04
0,11
0,03
0,02
0,6615
0,9949
0,9237
0,6946
0,9596
0,9996
4,98
6,25
7,01
2,23
2,58
-
5,32
6,81
7,77
5,11
3,07
0,85
5,51
7,36
8,38
5,32
3,31
1,14
7,37
7,83
-
5,73
3,65
1,41
Ni (II)
25
50
75
100
150
200
1,27
40,78
44,59
24,93
19,25
7,72
0,03
0,15
0,15
0,08
0,06
0,02
0,0946
0,9291
0,9964
0,934
0,9249
0,8052
8,89
5,99
1,75
1,67
-
-0,56
9,09
6,96
3,42
1,97
0,92
-
9,27
9,65
4,76
3,16
1,29
-0,35
10
10,4
6,58
4,32
2,26
0,26
Sur la base des paramètres thermodynamiques calculés dans le tableau précédant, les
valeurs négatives de l’énergie libre de Gibbs (ΔG°) à toutes les températures étudiées,
indique la spontanéité et la faisabilité du processus d’adsorption du cadmium et du nickel
sur l’argile, avec un apport énergétique provenant de l’extérieur du système (Liu et al., 2013).
Les plus grande valeurs négatives de ΔG° sont obtenues à des températures élevées
pour les deux ions métalliques, ce qui reflète que l’adsorption est thermodynamiquement
favorable avec l’augmentation de la température (Boujelben et al., 2009 ; Arshadi et al.,
2014).
Les valeurs positives de la variation d’enthalpie standard (ΔH°) suggèrent que le
processus d’adsorption semble être endothermique (Dawodu et Akpomie, 2014), comme il
a été souligné auparavant où la quantité adsorbée à l’équilibre augmente avec l’augmentation
de la température (voir Figure 10). D’où la nécessité d’une grande quantité de chaleur pour
éliminer les ions métalliques de la solution (Arshadi et al., 2014).
La variation de ΔH° donne des informations sur le type de sorption. Lorsque il s’agit
d’une physisorption, la chaleur fournie se situe généralement entre 0 et 40 KJ/mol tandis que
la chaleur de chimisorption se situe généralement entre 40 et 200 KJ/mol (Mancuso, 1997).
D’après le tableau 14, les valeurs de ΔH° pour le cadmium sont comprises entre 7,573
et 16,257KJ/mol, tandis que pour le nickel, ils se situent entre 1,279 et 44,594KJ/mol. Ces
valeurs révèlent que la physisorption domine le processus d’adsorption à l’exception du
Ni (II) où ΔH° est négative pour les concentrations de 50 et 75mg/l, indiquant que
l’adsorption est à la limite de nature chimique.
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Le tracé du ln (Kd) en fonction de 1/T présentés sur les figures 5 et 6 en annexe II,
donne une droite de pente ΔH°/R, et une ordonné à l’origine ΔS°/R. les résultats obtenues
sont présentés dans le tableau suivant :
Tableau 14 : Résultats de calcul des différents paramètres thermodynamiques.
Adsorbat
C0
(mg/l)
ΔH°
(Kj/mol)
ΔS°
(J.mol
-1
.K
-1
)
R²
-ΔG° (KJ/mol)
20°C
30°C
40°C
50°C
Cd (II)
25
50
75
100
150
200
16,32
9,27
6,03
29,34
7,57
7,72
0,07
0,05
0,04
0,11
0,03
0,02
0,6615
0,9949
0,9237
0,6946
0,9596
0,9996
4,98
6,25
7,01
2,23
2,58
-
5,32
6,81
7,77
5,11
3,07
0,85
5,51
7,36
8,38
5,32
3,31
1,14
7,37
7,83
-
5,73
3,65
1,41
Ni (II)
25
50
75
100
150
200
1,27
40,78
44,59
24,93
19,25
7,72
0,03
0,15
0,15
0,08
0,06
0,02
0,0946
0,9291
0,9964
0,934
0,9249
0,8052
8,89
5,99
1,75
1,67
-
-0,56
9,09
6,96
3,42
1,97
0,92
-
9,27
9,65
4,76
3,16
1,29
-0,35
10
10,4
6,58
4,32
2,26
0,26
Sur la base des paramètres thermodynamiques calculés dans le tableau précédant, les
valeurs négatives de l’énergie libre de Gibbs (ΔG°) à toutes les températures étudiées,
indique la spontanéité et la faisabilité du processus d’adsorption du cadmium et du nickel
sur l’argile, avec un apport énergétique provenant de l’extérieur du système (Liu et al., 2013).
Les plus grande valeurs négatives de ΔG° sont obtenues à des températures élevées
pour les deux ions métalliques, ce qui reflète que l’adsorption est thermodynamiquement
favorable avec l’augmentation de la température (Boujelben et al., 2009 ; Arshadi et al.,
2014).
Les valeurs positives de la variation d’enthalpie standard (ΔH°) suggèrent que le
processus d’adsorption semble être endothermique (Dawodu et Akpomie, 2014), comme il
a été souligné auparavant où la quantité adsorbée à l’équilibre augmente avec l’augmentation
de la température (voir Figure 10). D’où la nécessité d’une grande quantité de chaleur pour
éliminer les ions métalliques de la solution (Arshadi et al., 2014).
La variation de ΔH° donne des informations sur le type de sorption. Lorsque il s’agit
d’une physisorption, la chaleur fournie se situe généralement entre 0 et 40 KJ/mol tandis que
la chaleur de chimisorption se situe généralement entre 40 et 200 KJ/mol (Mancuso, 1997).
D’après le tableau 14, les valeurs de ΔH° pour le cadmium sont comprises entre 7,573
et 16,257KJ/mol, tandis que pour le nickel, ils se situent entre 1,279 et 44,594KJ/mol. Ces
valeurs révèlent que la physisorption domine le processus d’adsorption à l’exception du
Ni (II) où ΔH° est négative pour les concentrations de 50 et 75mg/l, indiquant que
l’adsorption est à la limite de nature chimique.