Adsorption de trichlorophénol par une dolomie modifiée

Abstract

Une dolomie modifiée a été utilisée pour l’adsorption de 2,4,6 trichlorophénol La dolomie utilisée provient du gisement de Djebel Teiouelet, Ain M’lila, (Wilaya d’Oum El Bouaghi), de formule CaMg(CO3)2.Au préalable, cette matière a subit une calcination à800°C. La dolomie brute ne présente pas d’intéressantes propriétés telles que la surface spécifique et la porosité. Le traitement thermique permet l’amélioration de ces caractéristiques. Pour notre étude, nous avons choisi la dolomie qui a été traitée à 800°C car à cette température, la décomposition de la dolomie est totale selon la réaction suivante : CaCO3.MgCO3 CaO + MgO + 2CO2 Le départ consécutif de CO2 associé à MgCO3 et CaCO3, libère de l’espace, de sorte à promouvoir une certaine porosité et, de ce fait, entraîner une augmentation de la capacité de rétention. .L’étude cinétique a montré qu’un temps de 120 minutes est suffisant pour atteindre l’équilibre. Pour déterminer la vitesse et le mécanisme contrôlant le phénomène, quatre modèles cinétiques ont été mis à contribution: les modèles de pseudo-premier ordre, pseudo- second ordre, diffusion intra-particulaire et Elovich. Les résultats montrent que l’adsorption suit le modèle de pseudo premier et second ordre. Par ailleurs, la quantité adsorbée augmente avec la température qui laisse entendre qu’il pourrait s’agir d’une chimisorption. Cette suggestion a été confirmée par le modèle d’Elovich qui s’applique parfaitement. Les isothermes sont de type S d’après la classification de Giles et al. Les isothermes mettent en évidence une augmentation de la quantité adsorbée au fur et à mesure que la température augmente. Elles sont décrites de façon convenable par le modèle de Freundlich. Les valeurs négatives de ΔG° montrent qu’il s’agit d’un processus spontané avec une possibilité de chimisorption vu que les valeurs de ΔH°>0 qui suggèrent par ailleurs, un processus endothermique. Ces valeurs diminuent avec la température, ce qui indique qu’on obtient une meilleure adsorption à haute température et que l’adsorption de 2,4,6 trichlorophénol ne nécessite pas une grande énergie. Les valeurs positives de ΔS suggèrent une augmentation du désordre à l'interface solidesolution. L’affinité évolue selon la séquence : D800>Dbrute D800 présente une excellente capacité d’adsorption, de l’ordre de 240,2 mg/g.

La méthode des plans d’expérience a permis de modéliser l’adsorption de trichlorophénol par la dolomie traitée en fonction des paramètres opératoires considérés (concentration, temps de contact et la température) selon un modèle polynomial du premier degré. Pour un large intervalle de concentration, le modèle n’est très précis. Ceci pourrit être du au manque de repérage (données) entre les deux niveaux. L’étude sur un domaine restreint a abouti à une meilleure modélisation. Les résultats obtenus, convergent : l’effet du temps de contact sur la capacité d’adsorption de trichlorophénol est le plus élevé par rapport à celui de la concentration suivi de la température. La quantité adsorbée augmente proportionnellement selon la séquence : le temps de contact>la concentration > la température.