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Mécanismes d’adsorption
Pour mieux qualifier et quantifier la rétention, il convient de s‟intéresser aux phénomènes qui
produisant à l‟échelle moléculaire, c‟est-à-dire aux mécanismes d‟adsorption.
Les liaisons composés/adsorbant sont de deux types :
liaisons de fortes énergies (>80 kJ. mol-1) : liaisons ioniques et échanges de ligands;
liaisons de faibles énergies (< 80 kJ. mol-1) : interactions dipôle-dipôle, liaisons
hydrogène, interactions hydrophobes.
Sur la base de ces liaisons, quatre mécanismes principaux peuvent être distingués :
Adsorption par liaison ionique ou échange d’ions
Ce mécanisme ne concerne que les produits sous forme cationique ou ceux qui peuvent le
devenir, comme les bases faibles. Il s‟agit d‟une interaction entre la molécule et les groupements
ionisés ou facilement ionisables de l'adsorbant, tels que les groupements phénoliques et
carboxyliques présents dans la structure des charbons. Ces liaisons sont le plus souvent peu
réactives.
Adsorption par liaison hydrogène
Certains supports peuvent présenter à leur surface de nombreuses fonctions (oxygénées,
hydroxyles…) qui peuvent interagir par liaisons hydrogène avec les groupes complémentaires des
molécules adsorbat, bien qu‟il y ait une forte compétition avec les molécules d‟eau pour ces sites
d‟adsorption.
Adsorption par les forces de Van der Waals
Les forces de Van der Waals sont des attractions dipolaires de faible intensité qui agissent à courte
distance. Leur action s‟additionne à d‟autres types d‟interactions plus fortes. Dans le cas de
molécules non-ioniques et apolaires, leur participation à la rétention n‟est pas négligeable. Si la
molécule est assez volumineuse et qu‟elle peut s‟adapter à la surface de l‟adsorbant, ces forces sont
alors additives et leur rôle peut devenir important.
Rétention hydrophobe
Ce type de mécanisme concerne en particulier les composés non-ioniques et apolaires.
Deux approches peuvent être distinguées :
Certains auteurs proposent un mécanisme d‟adsorption hydrophobe indépendant du pH .Les
molécules des produits phytosanitaires apolaires interagissent avec les sites hydrophobes du
support comme les chaînes aliphatiques, les fractions lipidiques, les dérivés de la lignine
(riches en carbone avec peu de groupes fonctionnels). Ces sites sont relativement
accessibles car il n‟y a quasiment aucune compétition avec les molécules d‟eau.
Mécanismes d’adsorption
Pour mieux qualifier et quantifier la rétention, il convient de s‟intéresser aux phénomènes qui
produisant à l‟échelle moléculaire, c‟est-à-dire aux mécanismes d‟adsorption.
Les liaisons composés/adsorbant sont de deux types :
liaisons de fortes énergies (>80 kJ. mol-1) : liaisons ioniques et échanges de ligands;
liaisons de faibles énergies (< 80 kJ. mol-1) : interactions dipôle-dipôle, liaisons
hydrogène, interactions hydrophobes.
Sur la base de ces liaisons, quatre mécanismes principaux peuvent être distingués :
Adsorption par liaison ionique ou échange d’ions
Ce mécanisme ne concerne que les produits sous forme cationique ou ceux qui peuvent le
devenir, comme les bases faibles. Il s‟agit d‟une interaction entre la molécule et les groupements
ionisés ou facilement ionisables de l'adsorbant, tels que les groupements phénoliques et
carboxyliques présents dans la structure des charbons. Ces liaisons sont le plus souvent peu
réactives.
Adsorption par liaison hydrogène
Certains supports peuvent présenter à leur surface de nombreuses fonctions (oxygénées,
hydroxyles…) qui peuvent interagir par liaisons hydrogène avec les groupes complémentaires des
molécules adsorbat, bien qu‟il y ait une forte compétition avec les molécules d‟eau pour ces sites
d‟adsorption.
Adsorption par les forces de Van der Waals
Les forces de Van der Waals sont des attractions dipolaires de faible intensité qui agissent à courte
distance. Leur action s‟additionne à d‟autres types d‟interactions plus fortes. Dans le cas de
molécules non-ioniques et apolaires, leur participation à la rétention n‟est pas négligeable. Si la
molécule est assez volumineuse et qu‟elle peut s‟adapter à la surface de l‟adsorbant, ces forces sont
alors additives et leur rôle peut devenir important.
Rétention hydrophobe
Ce type de mécanisme concerne en particulier les composés non-ioniques et apolaires.
Deux approches peuvent être distinguées :
Certains auteurs proposent un mécanisme d‟adsorption hydrophobe indépendant du pH .Les
molécules des produits phytosanitaires apolaires interagissent avec les sites hydrophobes du
support comme les chaînes aliphatiques, les fractions lipidiques, les dérivés de la lignine
(riches en carbone avec peu de groupes fonctionnels). Ces sites sont relativement
accessibles car il n‟y a quasiment aucune compétition avec les molécules d‟eau.