Etude de l’élimination du vert de malachite et le rouge Congo par des adsorbants issu des déchets ménagers

Abstract

Ce travail a été consacré à l’étude du processus de l’élimination de deux colorants, le vert de malachite(VM) et le rouge Congo(RC) par des adsorbants issu des déchets ménagers (Bio1 et Bio2): Les résultats de cette élimination montrent que : La masse nécessaire pour l’élimination du VM est de 0,8 g pour le Bio1 et1 g pour le Bio2, par contre la masse optimale pour l’adsorption du RC est de 1g pour le Bio1 et 1,5 g pour le Bio2. Le temps de contacte est de 120 min pour les deux matériaux avec VM, 150 min pour le Bio1 et 90 min pour le Bio2 avec le RC. Les cinétiques d’élimination du VM et du RC s’accordent mieux avec le modèle du pseudo-second ordre avec un excellent coefficient de corrélation R2. Le pH optimum pour l’élimination de VM est 12 pour Bio2 et 7,5 pour Bio1.Cela peut être expliqué par le fait qu’à des faibles valeurs du pH(pH<5), la surface de l’adsorbant serait entourée par les ions H+ ce qui diminue l’interaction des ions du VM (polluant cationique) avec les sites de l’adsorbant et empêche la formation de liaisons entre le VM et le site actif (biosorbant), en raison de la répulsion électrostatique et la compétition entre les ions H+ et le colorant cationique pour les sites d'adsorption. Au pH élevé, la concentration en H+ diminue, ce qui engendre une bonne interaction entre les ions du colorant cationique et les sites de la surface [58]. Dans le cas du colorant anionique (RC) l’adsorption est favorisée à des faibles valeurs de pH, Le pH optimum pour l’élimination du RC est 6,2 pour Bio1 et 5 pour Bio2. L’adsorption de VM sur les deux matériaux est mieux décrite par le modèle de Langmuir qui donne un bon coefficient de détermination R2. La corrélation avec ce modèle suppose la formation d’une couche mono-moléculaire à la surface du biosorbant, tous les sites d’adsorption sont équivalents et donc isoénergétiques. [59] Par contre l’adsorption de RC est mieux décrite par le modèle de Freundlich avec le coefficient de détermination élevé où on suppose qu’une adsorption qui n’est pas homogène (hétérogène) a des concentrations élevées en rouge Congo. [60] L’étude de l’influence de la température montre que le taux d’élimination du VM le plus élevé correspond à la température 50°C, par contre pour le RC le taux d’élimination est mieux à T=25C°.donc l’augmentation de la température n’influe pas sur l’adsorption du RC pour les deux biosorbants. La valeur positive de ΔH° montre que l’adsorption sur la surface est endothermique pour VM et exothermique pour le RC. Les valeurs élevées de ΔS° indique une augmentation du désordre de l’adsorption de VM pour les deux biosorbants et de même pour RC sur la surface du bio1. Enfin, les résultats de cette étude montrent que les deux matériaux ayant des capacités d’adsorption intéressantes et pouvant être une alternative aux autres supports commerciaux.