Synthèse documentaire
L’adsorption
Aspect thermodynamique de l’adsorption du cadmium sur différentes argiles brutes Algériennes en milieu aqueux
10
Tableau 04 : Les principaux paramètres affectant l’équilibre d’adsorption.
Paramètres
Effets
Caractéristiques
de la molécule
adsorbée
Taille des
molécules
D’un point de vue purement mécanique, il faut que la taille de la molécule soit inférieure au diamètre du
pore d'adsorbant pour que celle-ci puisse diffuser rapidement dans le volume poreux et atteindre le site
d’adsorption (Bekkouche, 2003).
Solubilité
Plusieurs chercheurs ont montré que les constantes d’adsorption ont tendance à être plus importants quand
la solubilité du composé diminue. (Weber J., 1972 in Akgün, 2005).
Polarité et
polarisabilité
La forte réactivité de certaines molécules peut donner lieu à des réactions d’oxydation à la surface de
l’adsorbant qui joue alors le rôle de catalyseur.
Une solution polaire aura plus d’affinité pour le solvant ou pour l’adsorbant le plus polaire.
Orientation des
molécules
L’orientation des molécules adsorbées en surface, dépend des interactions entre la surface et les molécules
adsorbées en solution. Il est difficile de prévoir l’orientation des molécules d’adsorbat sur le solide.
Caractéristiques
de l’adsorbant
Taille des
particules
L’adsorption d’une substance donnée croît avec la diminution de la taille des particules de l’adsorbant, ce
qui permet aux composés de la solution de pénétrer dans les capillaires de la substance.
Surface
spécifique
Les solides dans les milieux naturels (argiles, silice..) possèdent des surfaces spécifiques variables avec
l’état physico-chimique du milieu aqueux (pH, nature des cations liés, saturation de la surface par les
molécules organiques...). Ainsi certaines argiles comme les bentonites (Montmorillonite par exemple) ont
une surface, accessible à la plupart des molécules (Bois et al., 2003).
La capacité d’adsorption de la molécule à éliminer est proportionnelle à la surface spécifique de
l’adsorbant.
Porosité
Il convient d’utiliser un adsorbant majoritairement microporeux (diamètre de pore < 2 nm) pour la plupart
des applications en traitement de l’air afin d’obtenir une bonne adsorption.
Caractéristiques
du milieu
pH
Le pH conditionne la forme sous laquelle se trouve la molécule (ionisée ou neutre).
La majorité des études, montrent que la rétention est maximale lorsque le pH est égal au pKa (Gao et al .,
1998 ; Chiou et al., 1979 ; Karickhoff et al ., 1979 ; Pussemier, 1978).
Température L’adsorption un phénomène exothermique, et est moins efficace lorsque la température augmente. En
théorie toute élévation de la température en provoque une diminution. En pratique, il n’y a pas de
modification significative entre 5 et 20°C, ce qui permet d’augmenter les capacités d’adsorption est de
travailler à des températures inférieures à 40 °C. (Bellir, 2002 ; Slejko et Dekker, 1985 ; Cardot, 2005).
L’adsorption
Aspect thermodynamique de l’adsorption du cadmium sur différentes argiles brutes Algériennes en milieu aqueux
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Tableau 04 : Les principaux paramètres affectant l’équilibre d’adsorption.
Paramètres
Effets
Caractéristiques
de la molécule
adsorbée
Taille des
molécules
D’un point de vue purement mécanique, il faut que la taille de la molécule soit inférieure au diamètre du
pore d'adsorbant pour que celle-ci puisse diffuser rapidement dans le volume poreux et atteindre le site
d’adsorption (Bekkouche, 2003).
Solubilité
Plusieurs chercheurs ont montré que les constantes d’adsorption ont tendance à être plus importants quand
la solubilité du composé diminue. (Weber J., 1972 in Akgün, 2005).
Polarité et
polarisabilité
La forte réactivité de certaines molécules peut donner lieu à des réactions d’oxydation à la surface de
l’adsorbant qui joue alors le rôle de catalyseur.
Une solution polaire aura plus d’affinité pour le solvant ou pour l’adsorbant le plus polaire.
Orientation des
molécules
L’orientation des molécules adsorbées en surface, dépend des interactions entre la surface et les molécules
adsorbées en solution. Il est difficile de prévoir l’orientation des molécules d’adsorbat sur le solide.
Caractéristiques
de l’adsorbant
Taille des
particules
L’adsorption d’une substance donnée croît avec la diminution de la taille des particules de l’adsorbant, ce
qui permet aux composés de la solution de pénétrer dans les capillaires de la substance.
Surface
spécifique
Les solides dans les milieux naturels (argiles, silice..) possèdent des surfaces spécifiques variables avec
l’état physico-chimique du milieu aqueux (pH, nature des cations liés, saturation de la surface par les
molécules organiques...). Ainsi certaines argiles comme les bentonites (Montmorillonite par exemple) ont
une surface, accessible à la plupart des molécules (Bois et al., 2003).
La capacité d’adsorption de la molécule à éliminer est proportionnelle à la surface spécifique de
l’adsorbant.
Porosité
Il convient d’utiliser un adsorbant majoritairement microporeux (diamètre de pore < 2 nm) pour la plupart
des applications en traitement de l’air afin d’obtenir une bonne adsorption.
Caractéristiques
du milieu
pH
Le pH conditionne la forme sous laquelle se trouve la molécule (ionisée ou neutre).
La majorité des études, montrent que la rétention est maximale lorsque le pH est égal au pKa (Gao et al .,
1998 ; Chiou et al., 1979 ; Karickhoff et al ., 1979 ; Pussemier, 1978).
Température L’adsorption un phénomène exothermique, et est moins efficace lorsque la température augmente. En
théorie toute élévation de la température en provoque une diminution. En pratique, il n’y a pas de
modification significative entre 5 et 20°C, ce qui permet d’augmenter les capacités d’adsorption est de
travailler à des températures inférieures à 40 °C. (Bellir, 2002 ; Slejko et Dekker, 1985 ; Cardot, 2005).