Résultats et Discussion
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Par ailleurs, la forme de l’isotherme de Freundlich dépendra de la valeur de 1/n. selon
la valeur de 1/n diffère les allures des isothermes, ainsi on distingue :
1/n = 1 L’isotherme linéaire de type C, 1/n > 1 l’isotherme concave de type S, 1/n < 1
l’isotherme convexe de type L, 1/n << 1 l’isotherme de type H.
Les valeurs de 1/n pour le cadmium et le nickel sont comprises entre 0,2 et 0,5 (voir
tableau 2 en annexe II). Ces valeurs répondent parfaitement à l’isotherme convexe de type
L en conformité avec l’allure des courbes obtenus dans la figure 11.
Inversement, la valeur de n indique le degré de non linéarité entre la concentration de
la solution et l’adsorption de la façon suivante : lorsque n = 1, L’adsorption est linéaire ;
n < 1, le processus chimique domine l’adsorption ; n > 1, la physisorption domine
l’adsorption (Kumar et al., 2011). D’après Les résultats obtenus, les valeurs de n sont
supérieures à 1, indiquant que le processus physique domine l’adsorption du Cd (II) et Ni
(II) sur l’argile.
III.3.1.3. Modèle de Temkin
La dérivation de l’isotherme de Temkin suppose que l’abaissement de la chaleur
d’adsorption est linéaire plutôt que logarithmique, comme appliqué dans l’équation de
Freundlich (Kumar et al., 2011), et cette linéarité est due à :
- La répulsion entre espèces adsorbées sur la surface uniforme ;
- L’hétérogénéité de la surface (El-sadaawy et Abdelwahab, 2014).
La validité de l’équation de Temkin (voir Tableau 9) est testée en traçant qe en fonction
de ln (Ce) présentés dans les figures 9 et 10 en annexe II.
D’après les figures 9 et 10 en annexe II, et les résultats mentionnés dans le tableau 15,
il est clair que l’équation de Temkin n’est pas applicable dans le cas de la rétention des ions
métalliques sur l’argile. Même si elle présente des coefficients de corrélation proche de 1
avec 0,9781 pour le nickel et 0,9201 pour le cadmium.
III.3.1.4. Modèle de Dubinin-Radushkevich
Le modèle de Dubinin-Radushkevich ne fait pas l’hypothèse d’une surface homogène
ou d’un potentiel d’adsorption constant, comme le modèle de Langmuir. Sa théorie de
remplissage du volume des micropores repose sur le fait que le potentiel d’adsorption est
variable et que l’enthalpie libre d’adsorption est reliée au degré de remplissage des pores.
Les paramètres d’isotherme de Dubinin-Radushkevich représentés par la constante
KD-R liée à l’énergie d’adsorption calculé à partir de la pente du tracé de Ln (qe) en fonction
de ε² (voir figure 9 en annexe III), et l’énergie moyenne d’adsorption E’ (KJ/mol) obtenue à
partir des valeurs de KD-R. Les résultats de calcul de ces paramètres à T = 50 °C sont
présentés dans le tableau 15 et à différentes températures dans le tableau 2 en annexe II.
Les résultats de l’application des modèles montrent que l’équation de DubininRadushkevich ne correspond pas aux données expérimentales puisque le coefficient de
corrélation R² est de 0,8758 et 0,9105 respectivement pour le Cd (II) et Ni (II).
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Par ailleurs, la forme de l’isotherme de Freundlich dépendra de la valeur de 1/n. selon
la valeur de 1/n diffère les allures des isothermes, ainsi on distingue :
1/n = 1 L’isotherme linéaire de type C, 1/n > 1 l’isotherme concave de type S, 1/n < 1
l’isotherme convexe de type L, 1/n << 1 l’isotherme de type H.
Les valeurs de 1/n pour le cadmium et le nickel sont comprises entre 0,2 et 0,5 (voir
tableau 2 en annexe II). Ces valeurs répondent parfaitement à l’isotherme convexe de type
L en conformité avec l’allure des courbes obtenus dans la figure 11.
Inversement, la valeur de n indique le degré de non linéarité entre la concentration de
la solution et l’adsorption de la façon suivante : lorsque n = 1, L’adsorption est linéaire ;
n < 1, le processus chimique domine l’adsorption ; n > 1, la physisorption domine
l’adsorption (Kumar et al., 2011). D’après Les résultats obtenus, les valeurs de n sont
supérieures à 1, indiquant que le processus physique domine l’adsorption du Cd (II) et Ni
(II) sur l’argile.
III.3.1.3. Modèle de Temkin
La dérivation de l’isotherme de Temkin suppose que l’abaissement de la chaleur
d’adsorption est linéaire plutôt que logarithmique, comme appliqué dans l’équation de
Freundlich (Kumar et al., 2011), et cette linéarité est due à :
- La répulsion entre espèces adsorbées sur la surface uniforme ;
- L’hétérogénéité de la surface (El-sadaawy et Abdelwahab, 2014).
La validité de l’équation de Temkin (voir Tableau 9) est testée en traçant qe en fonction
de ln (Ce) présentés dans les figures 9 et 10 en annexe II.
D’après les figures 9 et 10 en annexe II, et les résultats mentionnés dans le tableau 15,
il est clair que l’équation de Temkin n’est pas applicable dans le cas de la rétention des ions
métalliques sur l’argile. Même si elle présente des coefficients de corrélation proche de 1
avec 0,9781 pour le nickel et 0,9201 pour le cadmium.
III.3.1.4. Modèle de Dubinin-Radushkevich
Le modèle de Dubinin-Radushkevich ne fait pas l’hypothèse d’une surface homogène
ou d’un potentiel d’adsorption constant, comme le modèle de Langmuir. Sa théorie de
remplissage du volume des micropores repose sur le fait que le potentiel d’adsorption est
variable et que l’enthalpie libre d’adsorption est reliée au degré de remplissage des pores.
Les paramètres d’isotherme de Dubinin-Radushkevich représentés par la constante
KD-R liée à l’énergie d’adsorption calculé à partir de la pente du tracé de Ln (qe) en fonction
de ε² (voir figure 9 en annexe III), et l’énergie moyenne d’adsorption E’ (KJ/mol) obtenue à
partir des valeurs de KD-R. Les résultats de calcul de ces paramètres à T = 50 °C sont
présentés dans le tableau 15 et à différentes températures dans le tableau 2 en annexe II.
Les résultats de l’application des modèles montrent que l’équation de DubininRadushkevich ne correspond pas aux données expérimentales puisque le coefficient de
corrélation R² est de 0,8758 et 0,9105 respectivement pour le Cd (II) et Ni (II).