Partie II
Matériel et méthodes
35
Le matériau Brut (CB) subira trois traitements différents :
• Soit un traitement unique : Carbonisation par attaque chimique par action d’H2SO4
concentré suivi d’un rinçage abondant à l’eau (Figure VII-9), l’échantillon est nommé
(CA).
• Soit deux traitements simultanés suivi d’un troisième traitement : la carbonisation
(dans un four tubulaire sous jet d’azote (Figure VII-10)) et l’activation chimique (avec du
ZnCl2) se font en une seule étape, puis l’échantillon subi une seconde activation chimique
par l’acide chlorhydrique Figure VII-11 : qui sera suivie d’un rinçage abondant à l’eau
(Figure VII-9). L’échantillon est nommé (CCZA).
• Soit deux traitements successifs : Carbonisation dans un four à moufle (Figure VII-12)
puis une activation à l’acide sulfurique (1N) suivie d’un rinçage abondant à l’eau distillée
(Figure VII-9), cet échantillon est nommé (CCA).
VII-2- Carbonisation de la matière première
La carbonisation est la transformation plus ou moins rapide d'une substance organique en
charbon sous l'effet de la chaleur ou par action de l’acide sulfurique.
VII-2-1Carbonisation chimique
L’attaque par action d’H2SO4 permet la polymérisation, Cette technique consiste à introduire dans
un réacteur, un mélange contenant une masse déterminée de la fraction choisie avec l’acide
sulfurique glacial dans un rapport massique solide-acide de 1/1. Le mélange réactionnel est
maintenu sous agitation pendant un temps de contact suffisant pour une bonne homogénéisation.
L’échantillon est récupéré pour être rincé abondamment (Figure VII-9) à l’eau distillée jusqu'à ce
que l’eau de lavage affiche un pH neutre puis séché. Ce charbon nommée «CA » est stockée
jusqu’à son utilisation comme adsorbant.
VII.2.2. Carbonisation physique sous flux d’azote dans le four tubulaire
Le four tubulaire dispose d’une entrée de gaz et d’une sortie des différents gaz susceptibles d’être
formés sous l’effet de la chaleur (IOANNIDOU et ZABANIOTOU., 2007) en laissant place à un
squelette carboné.
Cette technique consiste à carboniser le mélange (ZnCl2 et matériau brute dans un rapport massique
de 6/1) (figure VII-10), mis dans une nacelle et introduit dans le four en l’exposant à un flux
d’azote à faible débit pendant une heure avant de programmer son mode de chauffe qui est défini
comme suite: La programmation de température est réglée avec une vitesse de chauffe modéré
égale à 5°C/mn jusqu'à atteindre une température de 400°C qui sera maintenu pendant 1h, le
système est ensuite refroidi jusqu'à la température ambiante toujours sous atmosphère inerte, le
Matériel et méthodes
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Le matériau Brut (CB) subira trois traitements différents :
• Soit un traitement unique : Carbonisation par attaque chimique par action d’H2SO4
concentré suivi d’un rinçage abondant à l’eau (Figure VII-9), l’échantillon est nommé
(CA).
• Soit deux traitements simultanés suivi d’un troisième traitement : la carbonisation
(dans un four tubulaire sous jet d’azote (Figure VII-10)) et l’activation chimique (avec du
ZnCl2) se font en une seule étape, puis l’échantillon subi une seconde activation chimique
par l’acide chlorhydrique Figure VII-11 : qui sera suivie d’un rinçage abondant à l’eau
(Figure VII-9). L’échantillon est nommé (CCZA).
• Soit deux traitements successifs : Carbonisation dans un four à moufle (Figure VII-12)
puis une activation à l’acide sulfurique (1N) suivie d’un rinçage abondant à l’eau distillée
(Figure VII-9), cet échantillon est nommé (CCA).
VII-2- Carbonisation de la matière première
La carbonisation est la transformation plus ou moins rapide d'une substance organique en
charbon sous l'effet de la chaleur ou par action de l’acide sulfurique.
VII-2-1Carbonisation chimique
L’attaque par action d’H2SO4 permet la polymérisation, Cette technique consiste à introduire dans
un réacteur, un mélange contenant une masse déterminée de la fraction choisie avec l’acide
sulfurique glacial dans un rapport massique solide-acide de 1/1. Le mélange réactionnel est
maintenu sous agitation pendant un temps de contact suffisant pour une bonne homogénéisation.
L’échantillon est récupéré pour être rincé abondamment (Figure VII-9) à l’eau distillée jusqu'à ce
que l’eau de lavage affiche un pH neutre puis séché. Ce charbon nommée «CA » est stockée
jusqu’à son utilisation comme adsorbant.
VII.2.2. Carbonisation physique sous flux d’azote dans le four tubulaire
Le four tubulaire dispose d’une entrée de gaz et d’une sortie des différents gaz susceptibles d’être
formés sous l’effet de la chaleur (IOANNIDOU et ZABANIOTOU., 2007) en laissant place à un
squelette carboné.
Cette technique consiste à carboniser le mélange (ZnCl2 et matériau brute dans un rapport massique
de 6/1) (figure VII-10), mis dans une nacelle et introduit dans le four en l’exposant à un flux
d’azote à faible débit pendant une heure avant de programmer son mode de chauffe qui est défini
comme suite: La programmation de température est réglée avec une vitesse de chauffe modéré
égale à 5°C/mn jusqu'à atteindre une température de 400°C qui sera maintenu pendant 1h, le
système est ensuite refroidi jusqu'à la température ambiante toujours sous atmosphère inerte, le