Résultats et discussions
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Figure 17: évaluation de la capacité d’adsorption du Cd
+2 sur le CAG en fonction du pH des
solutions utilisées ((C 0 =36,5mg/L, T=20°C, m=500mg, t=6h)
Au vu des résultats, il y a lieu de penser que le pH peut représenter un paramètre fondamental
dans la fixation du Cadmium sur l’argile et sur le charbon. Il est lié directement à la capacité de
concurrence des ions Hydrogène avec des ions métalliques dans les sites actifs (Ruhan et al., 2009
in Benssalem,2010).
En effet la quantité de Cadmium adsorbée sur l’argile croit avec la diminution graduelle de
l’acidité puisque elle passe de 3mg/g (pH=2) à 3,55mg/g (pH=8) soit une différence de rendement
de 15%, l’adsorption est minimale à pH acide, s’améliore à chaque fois que le pH croît (fig16). Les
meilleurs rendements sont obtenus à pH basique, il n y a pas de signe de précipitation des
hydroxydes de cadmium. Contrairement au charbon où la quantité adsorbée croît avec
l’augmentation du pH jusqu’à un seuil à pH=6 où elle commence à décroitre.
L’évolution des quantités adsorbées en cadmium peut être interprétée par le fait qu’à :
A pH acide (pH<6), il y a concurrence entre les ions H
+ et les ions Cd
+2 . Ce sont les ions H
+
qui sont préférentiellement fixés sur les sites d’adsorption de l’argile (Sen Gupta et Battacharyya,
2008), il pourrait y avoir aussi une dissolution de ces composés alumino-silicatés qui se traduit par
une compétition entre les ions Al
+3 , Mg
+2 , Fe
+3 relargués par les argiles en solution acide (Cousin,
1980 in Achour et Youcef, 2003) et qui fait diminuer l’adsorption (Gould et Genetelli, 1978 ;
Cousin, 1980).
Le cadmium en présence des ligants CO 3
- et OH
-
, qui sont produits par la dissolution de la
Calcite (Sigg et al, 1992) et avec l’élévation du pH, précipitent ce qui favorise leur adsorption et/ou
leur rétention.
Aussi il a été observé qu’avec l’augmentation du pH, l’adsorption des ions métalliques est
favorisée en raison d’une moindre concurrence avec les H
+ pour les sites actifs d’adsorption en
surface (Cole et Yong, 2002 in Lahmer, 2010), ajouté à cela un accroissement du nombre de sites
comme les groupements carboxyles et la déprotonation des particules de l’adsorbant et accroit de ce
fait la fixation des cations sur ce dernier par un phénomène d’attraction électrostatique.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
2
4
6
8
10
Qe(mg/g)
pH
Cd
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Figure 17: évaluation de la capacité d’adsorption du Cd
+2 sur le CAG en fonction du pH des
solutions utilisées ((C 0 =36,5mg/L, T=20°C, m=500mg, t=6h)
Au vu des résultats, il y a lieu de penser que le pH peut représenter un paramètre fondamental
dans la fixation du Cadmium sur l’argile et sur le charbon. Il est lié directement à la capacité de
concurrence des ions Hydrogène avec des ions métalliques dans les sites actifs (Ruhan et al., 2009
in Benssalem,2010).
En effet la quantité de Cadmium adsorbée sur l’argile croit avec la diminution graduelle de
l’acidité puisque elle passe de 3mg/g (pH=2) à 3,55mg/g (pH=8) soit une différence de rendement
de 15%, l’adsorption est minimale à pH acide, s’améliore à chaque fois que le pH croît (fig16). Les
meilleurs rendements sont obtenus à pH basique, il n y a pas de signe de précipitation des
hydroxydes de cadmium. Contrairement au charbon où la quantité adsorbée croît avec
l’augmentation du pH jusqu’à un seuil à pH=6 où elle commence à décroitre.
L’évolution des quantités adsorbées en cadmium peut être interprétée par le fait qu’à :
A pH acide (pH<6), il y a concurrence entre les ions H
+ et les ions Cd
+2 . Ce sont les ions H
+
qui sont préférentiellement fixés sur les sites d’adsorption de l’argile (Sen Gupta et Battacharyya,
2008), il pourrait y avoir aussi une dissolution de ces composés alumino-silicatés qui se traduit par
une compétition entre les ions Al
+3 , Mg
+2 , Fe
+3 relargués par les argiles en solution acide (Cousin,
1980 in Achour et Youcef, 2003) et qui fait diminuer l’adsorption (Gould et Genetelli, 1978 ;
Cousin, 1980).
Le cadmium en présence des ligants CO 3
- et OH
-
, qui sont produits par la dissolution de la
Calcite (Sigg et al, 1992) et avec l’élévation du pH, précipitent ce qui favorise leur adsorption et/ou
leur rétention.
Aussi il a été observé qu’avec l’augmentation du pH, l’adsorption des ions métalliques est
favorisée en raison d’une moindre concurrence avec les H
+ pour les sites actifs d’adsorption en
surface (Cole et Yong, 2002 in Lahmer, 2010), ajouté à cela un accroissement du nombre de sites
comme les groupements carboxyles et la déprotonation des particules de l’adsorbant et accroit de ce
fait la fixation des cations sur ce dernier par un phénomène d’attraction électrostatique.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
2
4
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8
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Qe(mg/g)
pH
Cd