Chapitre III
Résultats et Discussion
61
La tendance de la surface à former des complexes avec un cation fait intervenir deux facteurs : la
valence du cation et son rayon hydraté. Plus la valence du cation est élevée et plus l‟affinité est forte
[46]. A valence égale, un cation à faible rayon hydraté présentera plus d‟affinité qu‟un cation à fort
rayon hydraté. Plus le rayon non-hydraté d‟un cation est faible et plus son rayon hydraté est fort car
il attire les molécules d‟eau plus puissamment. A valence égale ce sont donc les cations volumineux
qui seront fixés préférentiellement en sphère externe [47].
Ces résultats indiquent probablement que la surface de C. racemosa a plus d‟affinité avec les ions
Cs
+
puisqu‟ils possèdent les rayons hydratés les plus faibles par rapport à ceux des ions K
+ et Na
+
(rayon hydraté (nm) Cs
+ = 0,329, K
+ = 0,53 et Na
+ = 0,76). Le rayon hydraté donc détermine
l‟aptitude de l‟ion à se localiser dans les cavités inter-particulaires des adsorbants.
II.6. Etude de l’effet de la variation de température de la solution
L‟étude de l‟influence de la température sur l‟adsorption du Cs par la biomasse de C. racemosa,
pour une concentration initiale de 10 mg/l et à pH = 6±0,2, est illustrée dans la figure 22.
D‟après la figure nous constatons que la rétention de césium est inversement proportionnelle à la
température du milieu. Une nette diminution de la capacité de biosorption à l‟équilibre est
enregistrée au fur et à mesure de l‟augmentation de la température. En effet, en augmentant la
température de la solution de 10 à 50°C, la quantité de césium adsorbée à l‟équilibre a diminuée de
4,4805 à 4,0405 mg/g. Cette diminution peut également être dû à une augmentation relative de la
mobilité des ions césium en interaction, par conséquence les liaisons de faible énergie qui cèdent
[48], ce qui ralenti leur exposition aux sites d‟adsorption d‟une part, et les fait parvenir à des sites
difficiles d‟accès d‟autre part, ce qui suggère que le processus de sorption est un mécanisme
indépendant de l'énergie. La biosorption du césium par la C. racemosa semble être un phénomène
exothermique et favorisée à basses température.
4,48058
4,39036
4,27528
4,09379
4,03875
4
4,1
4,2
4,3
4,4
4,5
0
10
20
30
40
50
60
Qe (mg/g)
T (°C)
Cs
Figure 22 : Effet de la variation de la température sur la capacité
d‟adsorption de césium.
Résultats et Discussion
61
La tendance de la surface à former des complexes avec un cation fait intervenir deux facteurs : la
valence du cation et son rayon hydraté. Plus la valence du cation est élevée et plus l‟affinité est forte
[46]. A valence égale, un cation à faible rayon hydraté présentera plus d‟affinité qu‟un cation à fort
rayon hydraté. Plus le rayon non-hydraté d‟un cation est faible et plus son rayon hydraté est fort car
il attire les molécules d‟eau plus puissamment. A valence égale ce sont donc les cations volumineux
qui seront fixés préférentiellement en sphère externe [47].
Ces résultats indiquent probablement que la surface de C. racemosa a plus d‟affinité avec les ions
Cs
+
puisqu‟ils possèdent les rayons hydratés les plus faibles par rapport à ceux des ions K
+ et Na
+
(rayon hydraté (nm) Cs
+ = 0,329, K
+ = 0,53 et Na
+ = 0,76). Le rayon hydraté donc détermine
l‟aptitude de l‟ion à se localiser dans les cavités inter-particulaires des adsorbants.
II.6. Etude de l’effet de la variation de température de la solution
L‟étude de l‟influence de la température sur l‟adsorption du Cs par la biomasse de C. racemosa,
pour une concentration initiale de 10 mg/l et à pH = 6±0,2, est illustrée dans la figure 22.
D‟après la figure nous constatons que la rétention de césium est inversement proportionnelle à la
température du milieu. Une nette diminution de la capacité de biosorption à l‟équilibre est
enregistrée au fur et à mesure de l‟augmentation de la température. En effet, en augmentant la
température de la solution de 10 à 50°C, la quantité de césium adsorbée à l‟équilibre a diminuée de
4,4805 à 4,0405 mg/g. Cette diminution peut également être dû à une augmentation relative de la
mobilité des ions césium en interaction, par conséquence les liaisons de faible énergie qui cèdent
[48], ce qui ralenti leur exposition aux sites d‟adsorption d‟une part, et les fait parvenir à des sites
difficiles d‟accès d‟autre part, ce qui suggère que le processus de sorption est un mécanisme
indépendant de l'énergie. La biosorption du césium par la C. racemosa semble être un phénomène
exothermique et favorisée à basses température.
4,48058
4,39036
4,27528
4,09379
4,03875
4
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4,2
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4,4
4,5
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T (°C)
Cs
Figure 22 : Effet de la variation de la température sur la capacité
d‟adsorption de césium.