Résultats et discussions
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Dans un deuxième temps, l’augmentation de la température n’a pas d’incidence
significative sur la sorption des ions sur les fibres qui garde la même tendance. Raison pour
laquelle seule l’isotherme à 20°C est représentée ci-dessous.
Dans un troisième temps, les tendances de sorption observées précédemment dans l’étude
cinétique sont confirmées pour le plomb qui est le plus adsorbé et le cadmium qui est le moins
adsorbé à l’équilibre. Ainsi l’affinité des fibres utilisées vis-à-vis des métaux étudiés, se fait
toujours dans l’ordre suivant : Pb
2+
> Cu
2+
> Ni
2+
> Zn
2+
> Cd
2+
.
0
30
60
90
120
150
0
20
40
60
80
100
Pb(II)
Cu(II)
Ni(II)
Zn(II)
Cd(II)
Qe (mg/g)
Ce (mg/L)
Figure 13: Isothermes d’adsorption du Pb
2+
, Cu
2+
, Ni
2+
, Zn
2+
et Cd
2+
sur les fibres; T = 20°C ;
2 g/L de biomasse native ; pH = 5±0,9 ; temps de contact total=3h ; C 0 = 50, 75, 100, 120,
140, 180, 200, 250mg/l.
Cette préférence d'adsorption par les fibres broyées de Posidonie peut être attribuée à des
différences d’accessibilité des métaux aux sites de fixation présents sur la surface des fibres,
et/ou aux différences d’énergie de liaisons fibre-métal, dans le cas, évidemment, où les
paramètres pH, température, et force ionique sont fixés (Serpaud et al., 1994).
D’après la classification de Giles et al. (1974) :
L’allure des isothermes à 20°C pour le Pb, Cu et Ni, indique que les capacités d’adsorption
à l’équilibre sont très importantes à faibles concentrations. Les interactions entre les
molécules adsorbées et la surface du solide sont donc très fortes, ceci est caractéristique des
isothermes de type H (sous-groupe 3, sans plateau de saturation).
Cependant, celles du Zn et du Cd, indiquent que les Q e sont faibles à basses concentrations.
Les forces d'attraction entre les molécules adsorbées sont donc faibles, ceci est caractéristique
des isothermes de type L (sous-groupe 3, sans le plateau de saturation).
L’étude de modélisation, qui va suivre, confirmera ou rejettera ces hypothèses.
Modélisation des isothermes
La description des isothermes d’adsorption du Pb
2+
, Cu
2+
, Ni
2+
, Zn
2+
et Cd
2+
sur les fibres
de Posidonie a été réalisée en appliquant les modèles à deux paramètres de Freundlich,
Temkin, Langmuir type 1, 2, 3, 4, Duninin-Radushkevich ainsi que les modèles à trois paramètres
de Redlich-Peterson et Koble-Corrigan (Voir Tab 7 en Synthèse bibliographique).
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Dans un deuxième temps, l’augmentation de la température n’a pas d’incidence
significative sur la sorption des ions sur les fibres qui garde la même tendance. Raison pour
laquelle seule l’isotherme à 20°C est représentée ci-dessous.
Dans un troisième temps, les tendances de sorption observées précédemment dans l’étude
cinétique sont confirmées pour le plomb qui est le plus adsorbé et le cadmium qui est le moins
adsorbé à l’équilibre. Ainsi l’affinité des fibres utilisées vis-à-vis des métaux étudiés, se fait
toujours dans l’ordre suivant : Pb
2+
> Cu
2+
> Ni
2+
> Zn
2+
> Cd
2+
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0
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Pb(II)
Cu(II)
Ni(II)
Zn(II)
Cd(II)
Qe (mg/g)
Ce (mg/L)
Figure 13: Isothermes d’adsorption du Pb
2+
, Cu
2+
, Ni
2+
, Zn
2+
et Cd
2+
sur les fibres; T = 20°C ;
2 g/L de biomasse native ; pH = 5±0,9 ; temps de contact total=3h ; C 0 = 50, 75, 100, 120,
140, 180, 200, 250mg/l.
Cette préférence d'adsorption par les fibres broyées de Posidonie peut être attribuée à des
différences d’accessibilité des métaux aux sites de fixation présents sur la surface des fibres,
et/ou aux différences d’énergie de liaisons fibre-métal, dans le cas, évidemment, où les
paramètres pH, température, et force ionique sont fixés (Serpaud et al., 1994).
D’après la classification de Giles et al. (1974) :
L’allure des isothermes à 20°C pour le Pb, Cu et Ni, indique que les capacités d’adsorption
à l’équilibre sont très importantes à faibles concentrations. Les interactions entre les
molécules adsorbées et la surface du solide sont donc très fortes, ceci est caractéristique des
isothermes de type H (sous-groupe 3, sans plateau de saturation).
Cependant, celles du Zn et du Cd, indiquent que les Q e sont faibles à basses concentrations.
Les forces d'attraction entre les molécules adsorbées sont donc faibles, ceci est caractéristique
des isothermes de type L (sous-groupe 3, sans le plateau de saturation).
L’étude de modélisation, qui va suivre, confirmera ou rejettera ces hypothèses.
Modélisation des isothermes
La description des isothermes d’adsorption du Pb
2+
, Cu
2+
, Ni
2+
, Zn
2+
et Cd
2+
sur les fibres
de Posidonie a été réalisée en appliquant les modèles à deux paramètres de Freundlich,
Temkin, Langmuir type 1, 2, 3, 4, Duninin-Radushkevich ainsi que les modèles à trois paramètres
de Redlich-Peterson et Koble-Corrigan (Voir Tab 7 en Synthèse bibliographique).