Résultats et discussions
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II.7 - Synthèse générale
La synthèse qui suit, regroupe les principales conclusions obtenues durant ces trois mois de
stage pratique au laboratoire de l’ENSSMAL ainsi qu’un complément d’interprétation ;
La densité du matériau est supérieure à celle de l’eau (précipitation), signe qu’il pourrait
être utilisé en lit fixe. Cependant elle présente un taux de gonflement et de rétention d’eau
relativement importants (65%). Cet inconvénient peut être compensé par un compactage
adéquat. De plus, il semblerait, d’après les résultats obtenus, que les capacités de biosorption
des fibres ne sont pas altérées par l’eau retenue.
D’après la littérature, Les biosorbants sont caractérisées par la présence d’un nombre
important de groupes réactifs, similaires à ceux retrouvés sur les résines conventionnelles et
pouvant être utilisés pour fixer les métaux à travers différentes réactions incluant l’échange
d’ions, l’attraction électrostatique et la complexation de sphère interne
1
. Cette dernière est une
sorte de chélatation entre le métal et une molécule du biosorbant (à titre d’exemple, les
groupements carboxyles vont donner : R-COOH + M
2+
--» R-COOM
(+)
+ H
+
).
Néanmoins, Il serait indispensable de bien cibler les sites actifs responsables de la
biosorption. En effet, en se référant à la littérature, les groupements hydroxyles pourraient
activement contribuer à l’adsorption. Cependant, selon une étude menée par Zhu
2
sur de la
cellulose pure qui contient plusieurs groupements OH, ce matériau n’a montré aucune
contribution de ces derniers à l’adsorption des ions Cu
2+
, Pb
2+
et Cd
2+ . De plus, l’utilisation de
la XPS pour analyser l’adsorption des ions Cu
2+
sur du chitosane a démontré que ces
groupements ne contribuent en rien au processus d’adsorption
3 . Or, l’étude menée par
Keleşoğlu (2007) a prouvé que les groupements amines, NH 2 , constituent les principaux sites
d’adsorption et que leur protonation contrôle l’efficacité de l’adsorption sur la chitine.
Parmi les modèles cinétiques abordés dans cette étude, c’est le modèle de pseudo-second
ordre qui s’est avéré décrire au-mieux le phénomène de biosorption. Cela est confirmé par la
non-adéquation du modèle de diffusion intraparticulaire de Weber et Moris, basé
essentiellement sur la structure poreuse de l’adsorbant.
L’étude des modèles d’isothermes a démontré que c’est l’équation de Langmuir type (I)
qui se rapproche le plus des données expérimentales. En se conformant aux hypothèses de ce
modèle, le processus de biosorption se fait en monocouche. La surface des fibres de Posidonie
est caractérisée par des sites de sorption énergétiquement homogènes.
Néanmoins, il convient de préciser que le modèle de Temkin sied tout aussi bien avec un
R²=0,99 et des erreurs minimes, ce qui remet en question l’hypothèse de Langmuir selon
laquelle il n y aurait pas d’interactions adsorbat-adsorbat.
De la même manière, le modèle de Koble-Corrigan s’est avéré très bien représenter
l’adsorption, cela confirme que la biosorption se fait en monocouche et nous amène à penser
1 Volesky, 2003 in Allouche et al., 2011.
2
Zhu et al., 2004 in Keleşoğlu, 2007.
3 Dambies et al., 2001 in idem.
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II.7 - Synthèse générale
La synthèse qui suit, regroupe les principales conclusions obtenues durant ces trois mois de
stage pratique au laboratoire de l’ENSSMAL ainsi qu’un complément d’interprétation ;
La densité du matériau est supérieure à celle de l’eau (précipitation), signe qu’il pourrait
être utilisé en lit fixe. Cependant elle présente un taux de gonflement et de rétention d’eau
relativement importants (65%). Cet inconvénient peut être compensé par un compactage
adéquat. De plus, il semblerait, d’après les résultats obtenus, que les capacités de biosorption
des fibres ne sont pas altérées par l’eau retenue.
D’après la littérature, Les biosorbants sont caractérisées par la présence d’un nombre
important de groupes réactifs, similaires à ceux retrouvés sur les résines conventionnelles et
pouvant être utilisés pour fixer les métaux à travers différentes réactions incluant l’échange
d’ions, l’attraction électrostatique et la complexation de sphère interne
1
. Cette dernière est une
sorte de chélatation entre le métal et une molécule du biosorbant (à titre d’exemple, les
groupements carboxyles vont donner : R-COOH + M
2+
--» R-COOM
(+)
+ H
+
).
Néanmoins, Il serait indispensable de bien cibler les sites actifs responsables de la
biosorption. En effet, en se référant à la littérature, les groupements hydroxyles pourraient
activement contribuer à l’adsorption. Cependant, selon une étude menée par Zhu
2
sur de la
cellulose pure qui contient plusieurs groupements OH, ce matériau n’a montré aucune
contribution de ces derniers à l’adsorption des ions Cu
2+
, Pb
2+
et Cd
2+ . De plus, l’utilisation de
la XPS pour analyser l’adsorption des ions Cu
2+
sur du chitosane a démontré que ces
groupements ne contribuent en rien au processus d’adsorption
3 . Or, l’étude menée par
Keleşoğlu (2007) a prouvé que les groupements amines, NH 2 , constituent les principaux sites
d’adsorption et que leur protonation contrôle l’efficacité de l’adsorption sur la chitine.
Parmi les modèles cinétiques abordés dans cette étude, c’est le modèle de pseudo-second
ordre qui s’est avéré décrire au-mieux le phénomène de biosorption. Cela est confirmé par la
non-adéquation du modèle de diffusion intraparticulaire de Weber et Moris, basé
essentiellement sur la structure poreuse de l’adsorbant.
L’étude des modèles d’isothermes a démontré que c’est l’équation de Langmuir type (I)
qui se rapproche le plus des données expérimentales. En se conformant aux hypothèses de ce
modèle, le processus de biosorption se fait en monocouche. La surface des fibres de Posidonie
est caractérisée par des sites de sorption énergétiquement homogènes.
Néanmoins, il convient de préciser que le modèle de Temkin sied tout aussi bien avec un
R²=0,99 et des erreurs minimes, ce qui remet en question l’hypothèse de Langmuir selon
laquelle il n y aurait pas d’interactions adsorbat-adsorbat.
De la même manière, le modèle de Koble-Corrigan s’est avéré très bien représenter
l’adsorption, cela confirme que la biosorption se fait en monocouche et nous amène à penser
1 Volesky, 2003 in Allouche et al., 2011.
2
Zhu et al., 2004 in Keleşoğlu, 2007.
3 Dambies et al., 2001 in idem.