Chapitre III
Résultats et discussions
107
B- Etude de l'adsorption des métaux lourds sur les sédiments
Cette partie du travail est consacrée à l’étude du comportement du plomb, du
zinc, du cuivre et du cadmium en surface du sédiment, elle a été réalisée par une mise en
œuvre de plusieurs et différentes expériences de type « batch » bien maîtrisées à
l’échelle du laboratoire, elle consiste en une étude des cinétiques et des isothermes
d'adsorption, ainsi qu'en une mise en évidence du rôle que pourraient jouer plusieurs
facteurs sur l'adsorption de ces métaux lourds par les grains du sédiment fluvial choisi.
Les quelques paramètres étudiés sont : la granulométrie, la variation de la concentration
métallique initiale et celle la de masse du sédiment, les alumino-silicatés, la température,
le pH, la compétition métallique et la force ionique.
L'étude des propriétés chimique, physico-chimique, structurale, texturales et
morphologiques des sédiments menée ultérieurement et dont les résultats sont présentés
dans les paragraphes précédents, servira à expliquer et à comprendre une grande partie
des résultats obtenus lors de ces expériences.
B-1 Effet de la durée de contact sur la fixation des métaux lourds
La figure 48 représente les cinétiques d'adsorption du Pb
2+ , Zn
2+ , Cu
2+ et Cd
2+ à
20°C. Les courbes ainsi obtenues présentent une même allure caractérisée par une forte
adsorption des métaux lors des premiers temps de contact solution/sédiment, pour
atteindre enfin un plateau où l'adsorption du soluté est maximale. A ce niveau, il y a un
pseudo-équilibre entre les vitesses d'adsorption et de désorption et les cinétiques
d'adsorption deviennent relativement plus lentes. Le temps nécessaire pour atteindre
l’équilibre d'adsorption est d’environ 24 h.
Ce temps de contact de 24h visiblement nécessaire afin d'atteindre l’équilibre
d'adsorption entre l'adsorbat et l'adsorbant, a également été obtenu lors d'autres études
faites sur des sédiments (Blanchard, 2000), par contre le temps obtenu par Serpaud
(Serpaud et al., 1994) est un peu plus lent, il est d'environ 30h. Ce temps est qualifié de
lent en comparaison à d'autres temps de contact obtenus pour d'autres sorbants tel que
21h pour l'adsorption du Pb
2+ , Cu
2+ et Cd
2+ sur de la diatomite modifiée (Khraisheh et
al., 2004), 90min pour celle du Pb
2+ et Zn
2+ sur des zéolites et de la bentonite ((Purna
Chandra Rao et al., 2006), 20min pour celle du Pb
2+ sur de la Kaolinite (Jiang et al.,
Résultats et discussions
107
B- Etude de l'adsorption des métaux lourds sur les sédiments
Cette partie du travail est consacrée à l’étude du comportement du plomb, du
zinc, du cuivre et du cadmium en surface du sédiment, elle a été réalisée par une mise en
œuvre de plusieurs et différentes expériences de type « batch » bien maîtrisées à
l’échelle du laboratoire, elle consiste en une étude des cinétiques et des isothermes
d'adsorption, ainsi qu'en une mise en évidence du rôle que pourraient jouer plusieurs
facteurs sur l'adsorption de ces métaux lourds par les grains du sédiment fluvial choisi.
Les quelques paramètres étudiés sont : la granulométrie, la variation de la concentration
métallique initiale et celle la de masse du sédiment, les alumino-silicatés, la température,
le pH, la compétition métallique et la force ionique.
L'étude des propriétés chimique, physico-chimique, structurale, texturales et
morphologiques des sédiments menée ultérieurement et dont les résultats sont présentés
dans les paragraphes précédents, servira à expliquer et à comprendre une grande partie
des résultats obtenus lors de ces expériences.
B-1 Effet de la durée de contact sur la fixation des métaux lourds
La figure 48 représente les cinétiques d'adsorption du Pb
2+ , Zn
2+ , Cu
2+ et Cd
2+ à
20°C. Les courbes ainsi obtenues présentent une même allure caractérisée par une forte
adsorption des métaux lors des premiers temps de contact solution/sédiment, pour
atteindre enfin un plateau où l'adsorption du soluté est maximale. A ce niveau, il y a un
pseudo-équilibre entre les vitesses d'adsorption et de désorption et les cinétiques
d'adsorption deviennent relativement plus lentes. Le temps nécessaire pour atteindre
l’équilibre d'adsorption est d’environ 24 h.
Ce temps de contact de 24h visiblement nécessaire afin d'atteindre l’équilibre
d'adsorption entre l'adsorbat et l'adsorbant, a également été obtenu lors d'autres études
faites sur des sédiments (Blanchard, 2000), par contre le temps obtenu par Serpaud
(Serpaud et al., 1994) est un peu plus lent, il est d'environ 30h. Ce temps est qualifié de
lent en comparaison à d'autres temps de contact obtenus pour d'autres sorbants tel que
21h pour l'adsorption du Pb
2+ , Cu
2+ et Cd
2+ sur de la diatomite modifiée (Khraisheh et
al., 2004), 90min pour celle du Pb
2+ et Zn
2+ sur des zéolites et de la bentonite ((Purna
Chandra Rao et al., 2006), 20min pour celle du Pb
2+ sur de la Kaolinite (Jiang et al.,