Chapitre III
Résultats et Discussion
50
rencontrant une résistance beaucoup plus grande. Ce qui ralentit le taux d‟adsorption des ions Cs au
cours de la période postérieure de l'adsorption [30]. C'est tout à fait normal que la biosorption est
considéré comme un processus spontané et donc souvent se produit très rapidement.
La légère désorption qui en suit montre qu‟une partie du Cs n‟atteint pas les surfaces de support
pour s‟adsorber d‟une part [3] et d‟autre part, la surface correspondante au micropore n'est pas
probablement accessible au ions césium qui due non seulement à leur taille mais aussi aux forces de
répulsion exercées par les ions adsorbés [31]. Notons que ce phénomène de désorption a été
remarqué par plusieurs auteurs notamment Shahwan et al. [28] dans leur étude sur la retardation du
Cs par la kaolinite. Il est important de mentionner que ce phénomène se manifeste d‟une manière
plus claire avec des argiles à simple feuillet comme la kaolinite [3]-[32].
A la lumière de ces résultats, le temps d‟une heure a été adopté comme temps d‟équilibre pour la
suite des expériences concernant la détermination des isothermes et aussi les études d‟évaluation de
la sorption en fonction des paramètres tels que le pH, la température… etc.
II.1.1. Modélisation de la cinétique
La modélisation des données expérimentales de la cinétique permet une description des mécanismes
de fixation et des phénomènes qui contrôlent le processus de biosorption. De nombreux modèles
théoriques rapportés dans la littérature sont largement utilisés (décrits dans le Tableau 5, Chapitre
"Synthèse bibliographique") permettent de rendre compte de ces phénomènes de transfert et de
diffusion de matière entre les phases liquides et solides [19]. Ce large choix de modèles a pour but
de déterminer le modèle le plus représentatif qui décrit mieux le phénomène d‟adsorption étudié.
Sur le plan analytique, le degré d‟adéquation des modèles théoriques aux résultats expérimentaux a
été déterminé en se basant sur les coefficients de corrélation (R²) d‟une part, et le pourcentage de
déviation de l‟erreur NSD (Normalized Standard Deviation) et ARE (Average Relative Error),
d‟autre part. Ainsi, les résultats de la modélisation seront considérés comme convenables pour
décrire le présent processus de biosorption pour des NSD et ARE les plus faibles possibles et pour
des R² les plus proches de 1 [33].
Selon les résultats obtenus, les cinétiques d‟adsorption de césium sont correctement décrites par le
modèle cinétique du pseudo-second ordre type 1, qui remplit les deux conditions précédentes. En
effet, la valeur de coefficient de corrélation R
2 est 0,9998 et 62,24 et 19,9 pour NSD, ARE
respectivement.
En revanche, pour le reste des modèles utilisés, les faibles valeurs des coefficients de corrélation
(toutes < 0,8809) ainsi que les grandes valeurs des pourcentages de déviation (pouvant atteindre les
100 pour certains modèles) indiquent la mauvaise description de la cinétique d‟adsorption.
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rencontrant une résistance beaucoup plus grande. Ce qui ralentit le taux d‟adsorption des ions Cs au
cours de la période postérieure de l'adsorption [30]. C'est tout à fait normal que la biosorption est
considéré comme un processus spontané et donc souvent se produit très rapidement.
La légère désorption qui en suit montre qu‟une partie du Cs n‟atteint pas les surfaces de support
pour s‟adsorber d‟une part [3] et d‟autre part, la surface correspondante au micropore n'est pas
probablement accessible au ions césium qui due non seulement à leur taille mais aussi aux forces de
répulsion exercées par les ions adsorbés [31]. Notons que ce phénomène de désorption a été
remarqué par plusieurs auteurs notamment Shahwan et al. [28] dans leur étude sur la retardation du
Cs par la kaolinite. Il est important de mentionner que ce phénomène se manifeste d‟une manière
plus claire avec des argiles à simple feuillet comme la kaolinite [3]-[32].
A la lumière de ces résultats, le temps d‟une heure a été adopté comme temps d‟équilibre pour la
suite des expériences concernant la détermination des isothermes et aussi les études d‟évaluation de
la sorption en fonction des paramètres tels que le pH, la température… etc.
II.1.1. Modélisation de la cinétique
La modélisation des données expérimentales de la cinétique permet une description des mécanismes
de fixation et des phénomènes qui contrôlent le processus de biosorption. De nombreux modèles
théoriques rapportés dans la littérature sont largement utilisés (décrits dans le Tableau 5, Chapitre
"Synthèse bibliographique") permettent de rendre compte de ces phénomènes de transfert et de
diffusion de matière entre les phases liquides et solides [19]. Ce large choix de modèles a pour but
de déterminer le modèle le plus représentatif qui décrit mieux le phénomène d‟adsorption étudié.
Sur le plan analytique, le degré d‟adéquation des modèles théoriques aux résultats expérimentaux a
été déterminé en se basant sur les coefficients de corrélation (R²) d‟une part, et le pourcentage de
déviation de l‟erreur NSD (Normalized Standard Deviation) et ARE (Average Relative Error),
d‟autre part. Ainsi, les résultats de la modélisation seront considérés comme convenables pour
décrire le présent processus de biosorption pour des NSD et ARE les plus faibles possibles et pour
des R² les plus proches de 1 [33].
Selon les résultats obtenus, les cinétiques d‟adsorption de césium sont correctement décrites par le
modèle cinétique du pseudo-second ordre type 1, qui remplit les deux conditions précédentes. En
effet, la valeur de coefficient de corrélation R
2 est 0,9998 et 62,24 et 19,9 pour NSD, ARE
respectivement.
En revanche, pour le reste des modèles utilisés, les faibles valeurs des coefficients de corrélation
(toutes < 0,8809) ainsi que les grandes valeurs des pourcentages de déviation (pouvant atteindre les
100 pour certains modèles) indiquent la mauvaise description de la cinétique d‟adsorption.