Conclusion
Aspect thermodynamique de l’adsorption du cadmium sur différentes argiles brutes
Algériennes en milieu aqueux
33
Les isothermes d'adsorption n'expliquent pas les mécanismes d'adsorption. Ils
conduisent seulement à une comparaison de différents systèmes entre eux (Bellir, 2002).
Notre étude avait pour but la qualification du phénomène d’adsorption du cadmium
par l’étude des paramètres thermodynamiques sur différentes argiles à l’état brut.
En effet pour mieux comprendre ce phénomène qui influe sur la qualité de
l’adsorption, une démarche a été entreprise pour réaliser cette étude qui consiste en une mise à
profit des résultats obtenus lors de notre précédente étude et plus précisément les isothermes
d’adsorption et l’influence de la température afin d’effectuer un bilan de l’étude
thermodynamique.
Un état d’équilibre thermodynamique est dit stable si, à la suite d’un faible
déplacement hors de cet état, le système revient spontanément à son état initial d’équilibre
(Boutin et al., 1997).
L’obtention de l’enthalpie libre de Gibbs (ΔG°), des valeurs de l’entropie (ΔS°) et de
l’enthalpie (ΔH°) à partir de la relation établie par Langmuir et en s’aidant du tracé de la
droite de ln (K d ) en fonction de l’inverse de la température, nous a permis de quantifier les
énergies qui s’échangent dans le système adsorbant-adsorbat et de faire connaître le type de
sorption qui gouverne ce système.
De là on trouve que :
- Aux valeurs positives de l’enthalpie libre de Gibbs ΔG° la réaction est non
spontanée, contrairement où l’on trouve quelques valeurs négative à de faibles
concentrations métalliques reflétant la spontanéité du phénomène.
- Les valeurs positives de l’enthalpie ΔH° indique que l’adsorption du cadmium est
endothermique.
- Les valeurs positives de l’entropie montrent que le degré de désordre plus ou
moins élevé.
- Une possibilité de saturation des sites d’adsorption du Cd est mise en évidence,
selon l’hypothèse du modèle de Langmuir (Weber et al., 1991) le nombre de sites
d’adsorption sur la surface est limité.
Pour conclure, les argiles utilisées dans notre étude ont besoin de chaleur pour leur
activation pour donner de meilleurs rendements d’élimination vis-à-vis du cadmium, de plus
l’inconvénient qu’elle pourrait avoir est celui de son nombre de sites actifs donnant une
moindre efficacité du traitement.
Nous espérons qu’à partir de cette étude et de la précédente, nous avons pu donner un aperçu
sur l’élimination du cadmium par l’argile Ech. 1, l’argile verte ou la bentonite, ce qui nous
permet d’essayer de modifier les performances de nos argiles afin de permettre des
installations du procédé d’adsorption et ce dans des conditions optimales.
Aspect thermodynamique de l’adsorption du cadmium sur différentes argiles brutes
Algériennes en milieu aqueux
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Les isothermes d'adsorption n'expliquent pas les mécanismes d'adsorption. Ils
conduisent seulement à une comparaison de différents systèmes entre eux (Bellir, 2002).
Notre étude avait pour but la qualification du phénomène d’adsorption du cadmium
par l’étude des paramètres thermodynamiques sur différentes argiles à l’état brut.
En effet pour mieux comprendre ce phénomène qui influe sur la qualité de
l’adsorption, une démarche a été entreprise pour réaliser cette étude qui consiste en une mise à
profit des résultats obtenus lors de notre précédente étude et plus précisément les isothermes
d’adsorption et l’influence de la température afin d’effectuer un bilan de l’étude
thermodynamique.
Un état d’équilibre thermodynamique est dit stable si, à la suite d’un faible
déplacement hors de cet état, le système revient spontanément à son état initial d’équilibre
(Boutin et al., 1997).
L’obtention de l’enthalpie libre de Gibbs (ΔG°), des valeurs de l’entropie (ΔS°) et de
l’enthalpie (ΔH°) à partir de la relation établie par Langmuir et en s’aidant du tracé de la
droite de ln (K d ) en fonction de l’inverse de la température, nous a permis de quantifier les
énergies qui s’échangent dans le système adsorbant-adsorbat et de faire connaître le type de
sorption qui gouverne ce système.
De là on trouve que :
- Aux valeurs positives de l’enthalpie libre de Gibbs ΔG° la réaction est non
spontanée, contrairement où l’on trouve quelques valeurs négative à de faibles
concentrations métalliques reflétant la spontanéité du phénomène.
- Les valeurs positives de l’enthalpie ΔH° indique que l’adsorption du cadmium est
endothermique.
- Les valeurs positives de l’entropie montrent que le degré de désordre plus ou
moins élevé.
- Une possibilité de saturation des sites d’adsorption du Cd est mise en évidence,
selon l’hypothèse du modèle de Langmuir (Weber et al., 1991) le nombre de sites
d’adsorption sur la surface est limité.
Pour conclure, les argiles utilisées dans notre étude ont besoin de chaleur pour leur
activation pour donner de meilleurs rendements d’élimination vis-à-vis du cadmium, de plus
l’inconvénient qu’elle pourrait avoir est celui de son nombre de sites actifs donnant une
moindre efficacité du traitement.
Nous espérons qu’à partir de cette étude et de la précédente, nous avons pu donner un aperçu
sur l’élimination du cadmium par l’argile Ech. 1, l’argile verte ou la bentonite, ce qui nous
permet d’essayer de modifier les performances de nos argiles afin de permettre des
installations du procédé d’adsorption et ce dans des conditions optimales.