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Conclusion
Notre étude s'est fixée comme objectif l'étude des performances de rétention d’une
argile extraite du milieu naturel à l’état brut vis-à-vis du cadmium et ce, en la comparant à un
charbon actif en grain commercial.
Dans le but de mieux comprendre le mécanisme de rétention, une démarche a été
adoptée pour réaliser cette étude et qui consiste en une caractérisation succincte de notre
argile suivi par une évaluation de la capacité de rétention à l’égard du cadmium, en faisant
varier plusieurs paramètres tels que : la température, le pH, le ratio S/L…etc.
La caractérisation de l’argile a été réalisée avant d’entamer les essais en batch de
l’adsorption, cela nous a valus de connaitre la composition propre et de déduire les principales
propriétés physico-chimiques et structurales de notre matériau et ce pour une meilleure
interprétation des résultats expérimentaux et la compréhension des phénomènes associés. En
effet, l’étude du pH et de la diffraction aux rayons X (DRX) ont fait ressortir la nature basique
( pH=8,6) de sa surface avec la présence de constituants importants de l’argile définissant son
pouvoir de rétention, Bien qu’il y est des impuretés revenant à sa formation à partir du milieu
naturel d’où elle provenait.
Les essais d’adsorption en batch ont été utilisé pour étudier la complexité des
interactions entre l’argile et le cadmium mais aussi entre le charbon actif et ce même métal.
D’une part par des études de cinétiques d’adsorption, d’autre part, par des études mettant en
évidence le rôle de la température, de la concentration initiale, du pH et de la masse de
l’adsorbant sur la rétention du cadmium sur ces deux matrices.
Les performances d'élimination des deux supports sont différentes. Les résultats de la
cinétique ont montré que la rétention des métaux est très rapide, et presque instantanée pour
l’argile où l'équilibre est atteint au bout de 30 min, contrairement au CAG où l’équilibre n’est
atteint qu’au bout de 60 min. Ce temps est plus au moins élevé comparé aux autres charbons
commerciaux. Aucune hypothèse concluante n’a été tirée pour expliquer la différence de
performance.
Le modèle de pseudo second ordre de type (1) représente mieux la cinétique pour les
deux matrices avec des coefficients de corrélation R²=0,999 pour l’argile, et de R²=0,998 pour
le charbon. Cela montre une bonne adéquation des résultats expérimentaux au modèle qui
suggère qu’une molécule de soluté réagit avec deux sites d’adsorption et que la fixation des
métaux lourds est attribuée en majeur partie à la chimisorption.
Concernant l’étude de la modélisation des isothermes, elle a démontré que c’est le
modèle de Temkin qui convient à la modélisation de l’adsorption dans le cas de l’argile avec
un R²=0,9814 ce qui nous laisse penser qu’il y’aurait une existence d’interaction indirecte
adsorbat-adsorbat. Alors que dans le cas du charbon c’est le modèle de Langmuir (2) avec un
R²= 0,9692 et qui se traduit par une adsorption en monocouche et des sites de sorption
Conclusion
Notre étude s'est fixée comme objectif l'étude des performances de rétention d’une
argile extraite du milieu naturel à l’état brut vis-à-vis du cadmium et ce, en la comparant à un
charbon actif en grain commercial.
Dans le but de mieux comprendre le mécanisme de rétention, une démarche a été
adoptée pour réaliser cette étude et qui consiste en une caractérisation succincte de notre
argile suivi par une évaluation de la capacité de rétention à l’égard du cadmium, en faisant
varier plusieurs paramètres tels que : la température, le pH, le ratio S/L…etc.
La caractérisation de l’argile a été réalisée avant d’entamer les essais en batch de
l’adsorption, cela nous a valus de connaitre la composition propre et de déduire les principales
propriétés physico-chimiques et structurales de notre matériau et ce pour une meilleure
interprétation des résultats expérimentaux et la compréhension des phénomènes associés. En
effet, l’étude du pH et de la diffraction aux rayons X (DRX) ont fait ressortir la nature basique
( pH=8,6) de sa surface avec la présence de constituants importants de l’argile définissant son
pouvoir de rétention, Bien qu’il y est des impuretés revenant à sa formation à partir du milieu
naturel d’où elle provenait.
Les essais d’adsorption en batch ont été utilisé pour étudier la complexité des
interactions entre l’argile et le cadmium mais aussi entre le charbon actif et ce même métal.
D’une part par des études de cinétiques d’adsorption, d’autre part, par des études mettant en
évidence le rôle de la température, de la concentration initiale, du pH et de la masse de
l’adsorbant sur la rétention du cadmium sur ces deux matrices.
Les performances d'élimination des deux supports sont différentes. Les résultats de la
cinétique ont montré que la rétention des métaux est très rapide, et presque instantanée pour
l’argile où l'équilibre est atteint au bout de 30 min, contrairement au CAG où l’équilibre n’est
atteint qu’au bout de 60 min. Ce temps est plus au moins élevé comparé aux autres charbons
commerciaux. Aucune hypothèse concluante n’a été tirée pour expliquer la différence de
performance.
Le modèle de pseudo second ordre de type (1) représente mieux la cinétique pour les
deux matrices avec des coefficients de corrélation R²=0,999 pour l’argile, et de R²=0,998 pour
le charbon. Cela montre une bonne adéquation des résultats expérimentaux au modèle qui
suggère qu’une molécule de soluté réagit avec deux sites d’adsorption et que la fixation des
métaux lourds est attribuée en majeur partie à la chimisorption.
Concernant l’étude de la modélisation des isothermes, elle a démontré que c’est le
modèle de Temkin qui convient à la modélisation de l’adsorption dans le cas de l’argile avec
un R²=0,9814 ce qui nous laisse penser qu’il y’aurait une existence d’interaction indirecte
adsorbat-adsorbat. Alors que dans le cas du charbon c’est le modèle de Langmuir (2) avec un
R²= 0,9692 et qui se traduit par une adsorption en monocouche et des sites de sorption