PARTIE A
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concentration (enrichissement) à une interface du fait de l’intervention de forces
superficielles (Duval C. et Duval R., 1978). Ce processus est toujours exothermique
(Somorjai G-A. et Delplancke M-P. 1995 ; Soubeyrand-Lenoir E., 2012). Le phénomène
inverse se nomme la désorption.
La matière solide qui fournit la surface d’adsorption est considérée comme adsorbant ; les
espèces qui seront adsorbées sont nommées les adsorbats.
En général, l’adsorption repose sur trois ensembles de données expérimentales (Gherbi N.,
2008) :
- La quantité adsorbée à l’équilibre, formalisé par les isothermes d’adsorption.
- La vitesse d’adsorption obtenue par la cinétique d’adsorption.
- Les propriétés des molécules adsorbées en relation avec leur structure et leur aptitude à
repasser en solution (leur désorption).
A. 3. 2. Description du processus d’adsorption
L’un des buts poursuivi par la recherche dans le domaine de l’adsorption est d’établir des
équations permettant de décrire le processus d’adsorption. Les principales hypothèses
décrivant l’adsorption sur les solides sont : l’hypothèse de la couche monomoléculaire,
l’hypothèse de la couche multimoléculaire et l’hypothèse de la condensation pelliculaire
(Koller E., 2009).
A. 3. 2. 1. La théorie de la couche monomoléculaire
Cette théorie, développée par Langmuir, admet la formation d’une couche
monomoléculaire de l’adsorbat à la surface de l’adsorbant. Ainsi, suite à leur attraction
réciproque, les molécules de l’adsorbat entrant en contact avec la surface du solide y sont
retenues (Langmuir I., 1918).
A. 3. 2. 2. La théorie de la couche multimoléculaire
Cette théorie, proposée par Langmuir et Brunaur, est basée sur le dépôt successif de
plusieurs niveaux de molécules qui forment plusieurs couches. Cela s’explique par
l’attraction des molécules adsorbées, ainsi que par l’attraction exercée par la surface du
solide au-delà de la première couche (Koller E., 2009).
A. 3. 2. 3. La théorie de la condensation pelliculaire
Cette théorie considère que l’adsorption résulte de la condensation du vapeur d’une
substance adsorbée suite à la diminution de la pression de la saturation dans les pores et les
capillaires du solide. Lorsque les adsorbants contiennent des pores de très petit diamètre, il
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concentration (enrichissement) à une interface du fait de l’intervention de forces
superficielles (Duval C. et Duval R., 1978). Ce processus est toujours exothermique
(Somorjai G-A. et Delplancke M-P. 1995 ; Soubeyrand-Lenoir E., 2012). Le phénomène
inverse se nomme la désorption.
La matière solide qui fournit la surface d’adsorption est considérée comme adsorbant ; les
espèces qui seront adsorbées sont nommées les adsorbats.
En général, l’adsorption repose sur trois ensembles de données expérimentales (Gherbi N.,
2008) :
- La quantité adsorbée à l’équilibre, formalisé par les isothermes d’adsorption.
- La vitesse d’adsorption obtenue par la cinétique d’adsorption.
- Les propriétés des molécules adsorbées en relation avec leur structure et leur aptitude à
repasser en solution (leur désorption).
A. 3. 2. Description du processus d’adsorption
L’un des buts poursuivi par la recherche dans le domaine de l’adsorption est d’établir des
équations permettant de décrire le processus d’adsorption. Les principales hypothèses
décrivant l’adsorption sur les solides sont : l’hypothèse de la couche monomoléculaire,
l’hypothèse de la couche multimoléculaire et l’hypothèse de la condensation pelliculaire
(Koller E., 2009).
A. 3. 2. 1. La théorie de la couche monomoléculaire
Cette théorie, développée par Langmuir, admet la formation d’une couche
monomoléculaire de l’adsorbat à la surface de l’adsorbant. Ainsi, suite à leur attraction
réciproque, les molécules de l’adsorbat entrant en contact avec la surface du solide y sont
retenues (Langmuir I., 1918).
A. 3. 2. 2. La théorie de la couche multimoléculaire
Cette théorie, proposée par Langmuir et Brunaur, est basée sur le dépôt successif de
plusieurs niveaux de molécules qui forment plusieurs couches. Cela s’explique par
l’attraction des molécules adsorbées, ainsi que par l’attraction exercée par la surface du
solide au-delà de la première couche (Koller E., 2009).
A. 3. 2. 3. La théorie de la condensation pelliculaire
Cette théorie considère que l’adsorption résulte de la condensation du vapeur d’une
substance adsorbée suite à la diminution de la pression de la saturation dans les pores et les
capillaires du solide. Lorsque les adsorbants contiennent des pores de très petit diamètre, il