Résultats et discussions
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Tableau27 : Temps d’équilibre de différents adsorbants et adsorbats
Adsorbants
Elément métallique
t eq (min)
Rendement (%)
Références
Argile verte
Cd
+2
30
95,60
Présente étude
CAG
Cd
+2
60
84,76
Présente étude
Bentonite sodique
Cd
+2
20
-
Achour ; Youcef,
2003.
Bentonite calcique
Cd
+2
20
-
Achour ; Youcef,
2003
Bentonite
Pb
+2
, Zn
+2
90
-
Purna Chandra Rao
et al, 2006.
Diatomée fossile
Cd
+2
1260(21h)
-
Khraisheh et al.,2004
Diverses études réalisées sur des matériaux tels que le cuivre, le zinc ou le mercure
confirment la rapidité de la rétention de ces éléments par l’argile (Bendjama, 1982 et Steger, 1973
in Achour et Youcef, 2003).
Par contre, la lenteur dans les processus d’adsorption trouvée par quelques auteurs est due à :
· La complexité de la composition chimique et minéralogique des matériaux utilisés ;
· le comportement individuel (différent temps de contact résultant de différents processus
d’adsorption) ;
· les phases qui composent les différents adsorbants (matières organiques, argile, oxydes de
fer, carbonates) (Lahmer, 2010).
L’extension du temps nécessaire pour avoir le palier de saturation maximale ne conduit pas à
une amélioration significative du pourcentage de disparition de ce composé dans la solution. Ce qui
Justifie, la prise en compte de ce temps de contact pour les autres expériences.
La différence marquée dans les temps de contact et les rendements de fixation entre les deux
matrices peut être due à la différence des interactions de chaque adsorbant avec le cadmium (Voir
Tab. 07 en Annexe 5-1).
On note pour les deux adsorbants l’absence de phénomènes de désorption du Cd
+2 dans la
solution.
La comparaison des allures des deux figure 06 et 07 et le temps de contact ainsi que les
rendements de fixation nous permet facilement de conclure que l’argile verte est plus rentable que
le charbon actif en grain; dans la mesure où presque toute la quantité de Cd
+2 mise en solution est
adsorbée (rendement à 95,60%).
Modélisation de la cinétique d’adsorption
Pour la modélisation des données expérimentales de la cinétique d’adsorption, les modèles
décrits dans le chapitre Synthèse documentaire (Tab. 09 et 10) ont été testé afin de déterminer le
modèle le plus représentatif qui décrit le mieux le phénomène étudié.
L’applicabilité et le degré d’adéquation des modèles théoriques aux résultats expérimentaux
ont été déterminés en se basant d’une part sur les coefficients de corrélations R
2 (plus il est proche
de 1 plus le modèle est convenable) et d’autre part sur les pourcentages de déviation de l’erreur
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Tableau27 : Temps d’équilibre de différents adsorbants et adsorbats
Adsorbants
Elément métallique
t eq (min)
Rendement (%)
Références
Argile verte
Cd
+2
30
95,60
Présente étude
CAG
Cd
+2
60
84,76
Présente étude
Bentonite sodique
Cd
+2
20
-
Achour ; Youcef,
2003.
Bentonite calcique
Cd
+2
20
-
Achour ; Youcef,
2003
Bentonite
Pb
+2
, Zn
+2
90
-
Purna Chandra Rao
et al, 2006.
Diatomée fossile
Cd
+2
1260(21h)
-
Khraisheh et al.,2004
Diverses études réalisées sur des matériaux tels que le cuivre, le zinc ou le mercure
confirment la rapidité de la rétention de ces éléments par l’argile (Bendjama, 1982 et Steger, 1973
in Achour et Youcef, 2003).
Par contre, la lenteur dans les processus d’adsorption trouvée par quelques auteurs est due à :
· La complexité de la composition chimique et minéralogique des matériaux utilisés ;
· le comportement individuel (différent temps de contact résultant de différents processus
d’adsorption) ;
· les phases qui composent les différents adsorbants (matières organiques, argile, oxydes de
fer, carbonates) (Lahmer, 2010).
L’extension du temps nécessaire pour avoir le palier de saturation maximale ne conduit pas à
une amélioration significative du pourcentage de disparition de ce composé dans la solution. Ce qui
Justifie, la prise en compte de ce temps de contact pour les autres expériences.
La différence marquée dans les temps de contact et les rendements de fixation entre les deux
matrices peut être due à la différence des interactions de chaque adsorbant avec le cadmium (Voir
Tab. 07 en Annexe 5-1).
On note pour les deux adsorbants l’absence de phénomènes de désorption du Cd
+2 dans la
solution.
La comparaison des allures des deux figure 06 et 07 et le temps de contact ainsi que les
rendements de fixation nous permet facilement de conclure que l’argile verte est plus rentable que
le charbon actif en grain; dans la mesure où presque toute la quantité de Cd
+2 mise en solution est
adsorbée (rendement à 95,60%).
Modélisation de la cinétique d’adsorption
Pour la modélisation des données expérimentales de la cinétique d’adsorption, les modèles
décrits dans le chapitre Synthèse documentaire (Tab. 09 et 10) ont été testé afin de déterminer le
modèle le plus représentatif qui décrit le mieux le phénomène étudié.
L’applicabilité et le degré d’adéquation des modèles théoriques aux résultats expérimentaux
ont été déterminés en se basant d’une part sur les coefficients de corrélations R
2 (plus il est proche
de 1 plus le modèle est convenable) et d’autre part sur les pourcentages de déviation de l’erreur