Matériel et Méthodes
Effets de température et étude thermodynamique
Aspect thermodynamique de l’adsorption du cadmium sur différentes argiles brutes
Algériennes en milieu aqueux
13
L'énergie d'une molécule de soluté varie quand elle se rapproche de la surface pour
atteindre un minimum à une certaine distance, près d'un site d'adsorption. Ce minimum est
appelé un puits d'énergie potentielle ou plus simplement, un puits de potentiel (Gharbi, 2008)
……….. (3)
ΔG ads : l’enthalpie libre de Gibbs relative à l’adsorption (kJ/mol).
ΔH ads : l’enthalpie d’adsorption (kJ/mol).
ΔS ads : l’entropie d’adsorption (J.mol
-1 .K
-1 ).
T : température absolue (K).
Dans le cas d’une réaction d’adsorption des molécules de surface, l’énergie de Gibbs est
composée de deux termes :
L’enthalpie (H) : l’enthalpie d’adsorption ΔH représente la quantité de chaleur
dégagée lors de l’adsorption d’une molécule.
Elle est liée dans le cas d’un adsorbant microporeux, à la dimension et la géométrie des
pores (Jagiello et al., 1996). Par ailleurs, elle influence la dépendance en température de
l’adsorption ainsi que l’énergie requise pour la régénération de l’adsorbant
(Ramirez et al., 2005). Elle revêt un intérêt à la fois fondamental et pratique.
Entropie (S) : le mot entropie vient du grec et a été inventé par Clausius vers le milieu
du XIXe siècle. Il signifie retour en arrière.
Il fallut attendre les travaux de Boltzmann et Gibbs à la fin du XIXe siècle pour obtenir
une interprétation statistique de l’entropie qui sera définie par la mesure du désordre du
système (liquide, solide, gazeux) au niveau microscopique (Lorenceau et Restagno, 2003).
L'adsorption des atomes d'un gaz ou d'un liquide va avoir pour conséquence de diminuer
l'énergie de surface du matériau (Makhlouf et el., 2013).
A partir des données expérimentales obtenues dans cette partie de notre travail, Il est
possible de déterminer la variation d'enthalpie ΔH° ads et d’entropie ΔS° ads à l’aide des deux
relations suivantes ([Singh et al., 1994 ; Viraraghavan et al., 1994 ; Senthilkumaar et al.,
2006] in Bouziane 2007)
……….. (4)
……….. (5)
ln(K ) =
ΔS°
R
−
ΔH°
RT
ΔG° = −R . T . ln(K )
ΔG ads = ΔH ads - TΔS ads
Effets de température et étude thermodynamique
Aspect thermodynamique de l’adsorption du cadmium sur différentes argiles brutes
Algériennes en milieu aqueux
13
L'énergie d'une molécule de soluté varie quand elle se rapproche de la surface pour
atteindre un minimum à une certaine distance, près d'un site d'adsorption. Ce minimum est
appelé un puits d'énergie potentielle ou plus simplement, un puits de potentiel (Gharbi, 2008)
……….. (3)
ΔG ads : l’enthalpie libre de Gibbs relative à l’adsorption (kJ/mol).
ΔH ads : l’enthalpie d’adsorption (kJ/mol).
ΔS ads : l’entropie d’adsorption (J.mol
-1 .K
-1 ).
T : température absolue (K).
Dans le cas d’une réaction d’adsorption des molécules de surface, l’énergie de Gibbs est
composée de deux termes :
L’enthalpie (H) : l’enthalpie d’adsorption ΔH représente la quantité de chaleur
dégagée lors de l’adsorption d’une molécule.
Elle est liée dans le cas d’un adsorbant microporeux, à la dimension et la géométrie des
pores (Jagiello et al., 1996). Par ailleurs, elle influence la dépendance en température de
l’adsorption ainsi que l’énergie requise pour la régénération de l’adsorbant
(Ramirez et al., 2005). Elle revêt un intérêt à la fois fondamental et pratique.
Entropie (S) : le mot entropie vient du grec et a été inventé par Clausius vers le milieu
du XIXe siècle. Il signifie retour en arrière.
Il fallut attendre les travaux de Boltzmann et Gibbs à la fin du XIXe siècle pour obtenir
une interprétation statistique de l’entropie qui sera définie par la mesure du désordre du
système (liquide, solide, gazeux) au niveau microscopique (Lorenceau et Restagno, 2003).
L'adsorption des atomes d'un gaz ou d'un liquide va avoir pour conséquence de diminuer
l'énergie de surface du matériau (Makhlouf et el., 2013).
A partir des données expérimentales obtenues dans cette partie de notre travail, Il est
possible de déterminer la variation d'enthalpie ΔH° ads et d’entropie ΔS° ads à l’aide des deux
relations suivantes ([Singh et al., 1994 ; Viraraghavan et al., 1994 ; Senthilkumaar et al.,
2006] in Bouziane 2007)
……….. (4)
……….. (5)
ln(K ) =
ΔS°
R
−
ΔH°
RT
ΔG° = −R . T . ln(K )
ΔG ads = ΔH ads - TΔS ads