Adsorption du colorant safranine O par un charbon actif

Abstract

Cette étude a été réalisée au sein du laboratoire Structure, Elaboration et Application des Matériaux Moléculaires (SEA2M) de l'Université Abdelhamid Ibn Badis Mostaganem. Notre travail avait pour objectif d'éliminer le colorant cationique safranine O par adsorption sur un charbon actif. Nous avons commencé par caractériser la surface du charbon actif en réalisant une analyse infrarouge à transformée de Fourier. L’analyse a révélé la présence de groupements oxygénés à la surface du charbon. L'étude des facteurs (temps, dose, pH et température), qui ont une influence sur le phénomène d'adsorption, a démontré que les capacités d'adsorption maximales ont été obtenues avec un temps de contact adsorbat/adsorbant de 3 heures, une dose de charbon actif de 2 g/L, une solution de safranine O à un pH acide de 2 et une température de 40 °C. Selon la classification de Giles et Coll., l'adsorption étudiée correspond au type L. Les modèles isothermes de Langmuir et de Redlich Peterson ont fourni les meilleures correspondances, avec des coefficients de détermination R² supérieurs à 0,99. L'étude cinétique a révélé que le modèle du pseudo-second ordre décrit le mieux la cinétique d'adsorption du colorant safranine O par notre charbon actif. Mots-clés : adsorption ; charbon actif ; safranine O. Abstract This study was conducted at the Laboratory of Structure, Elaboration, and Application of Molecular Materials (SEA2M) at Abdelhamid Ibn Badis University in Mostaganem. Our work aimed to remove the cationic dye safranin O through adsorption onto activated carbon. We began by characterizing the surface of the activated charcoal through Fourier-transform infrared analysis. The analysis revealed the presence of oxygenated groups on the surface of the charcoal. The study of factors such as time, dosage, pH, and temperature, which influence the adsorption phenomenon, demonstrated that the maximum adsorption capacities were achieved with a contact time of 3 hours between adsorbate and adsorbent, a dosage of 2 g/L of activated carbon, a solution of safranin O at an acidic pH of 2, and a temperature of 40 °C. According to the classification by Giles et al., the studied adsorption corresponds to Type L. The Langmuir and Redlich Peterson isotherms models provided the best fits, with determination coefficients (R²) exceeding 0.99. The kinetic study revealed that the pseudosecond-order model best described the adsorption kinetics of safranin O dye onto our activated carbon. Keywords: adsorption, activated carbon, safranin O. ملخص اجريت هذه الدراسة في مخبر بنية،تحضير و تطبيق المواد الجزئية 'SEA2M 'التابع لجامعة عبد الحميد ابن باديس،مستغانم.هدف هذه الدراسة هو ازالة الصبغة ' O safranine ' بادمصاصه على سطح فحم منشط. استهلنا بدراسة سطح الفحم المنشط من خالل تحليل باألشعة تحت الحمراء ل ' O safranine . 'اظهرت هذه االخيرة وجود مجموعات مؤكسجة على سطحه. أظهرت دراسة العوامل )الوقت، الجرعة، الحموضة و الحرارة(، التي لها تأثير على عملية االدمصاص ان اقصى قدرة ادمصاص تم التحصل عليها من خالل فترة تالمس بين الصبغة والفحم تقدر بثالث ساعات ، و جرعة فحم 2غ/ل ، و حموضة و درجة حرارة لصبغة ' O safranine ' تقدران ب 2 و 40 درجة مئوية على التوالي. حسب تصنيف 'Giles ' و أعوانه ، عملية االدمصاص المدروسة من نوع ' L . ' نتائج عملية االدمصاص تتوافق مع ( تحديد بمعامالت' isotherme de Redlich Peterson' و' isotherme de Langmuir ' نماذج 2 . 0.99 تفوق( R اظهرت دراسة سرعة االدمصاص ان نموذج شبه الرتبة الثانية هو االنسب لوصف سرعة ادمصاص الصبغة على سطح فحمنا المنشط. الكلمات المفتاحية : االدمصاص،فحم منشط، صبغة ' O safranine.