Préparation et utilisation potentielle d'un adsorbant lignocellulosique pour la séquestration d’une molécule organique toxique

Abstract

The objective of this work is to study the elimination and to model the sorption of a cationic dye «Rhodamine B (Rh B)» from aqueous solution by a natural material of vegetable origin. At first we focus on studying the various parameters influencing adsorption: initial concentration of the dye, mass of the bioadsorbant, adsorption time, influence of pH and temperature. We found that the adsorption isotherms of the adsorbent/adsorbât systems studied are satisfactorily described by the Langmuir model, where the maximum adsorption capacity is 46.29 mg/ g at room temperature and under an unconstrained pH (6.6) close to pHz = 6.5. The pseudo-second order model better describes the adsorption of Rh B by the adsorbent which can be explained by the formation of a monolayer on the surface of the adsorbent. The calculation of the thermodynamic parameters of enthalpy, Gibbs free energy and entropy (∆H⁰, ∆G⁰, ∆S⁰) showed that the adsorption process was exothermic, spontaneous, and random at the adsorbent-solution interface Rh B. Based on our results, it can be deduced that bioadsorbant is a potential adsorbent for the elimination of Rh B at low cost, easily accessible and in accordance with the principles of green chemistry. Keywords: Rhodamine B, Bioadsorbant, Adsorption kinetics, Thermodynamic parameters, Green chemistry. . ملخص الهدف من هذا العمل هو دراسة التخلص ونموذج امتصاص الصبغة القطنية »(B Rh (B Rhodamine »من المحلول المائي بواسطة مادة طبيعية ذات أصل نباتي. في البداية نركز على دراسة المعلمات المختلفة التي تؤثر على االمتزاز: التركيز األولي للصبغة، وكتلة الممتزات الحيوية، ووقت االمتزاز، وتأثير درجة الحموضة ودرجة الحرارة . وجدنا أن إيزوثيرمز االمتزاز ألنظمة االمتزاز/ adsorbât المدروسة موصوفة بشكل مرض من قبل نموذج Langmuir ،حيث تكون قدرة االمتزاز القصوى 29.46 ملغ/غ درجة حرارة الغرفة وتحت درجة الحموضة غير المقيدة .6.5 = قريبة pHz )6.6( يصف نموذج النظام الثاني الزائف بشكل أفضل امتزاز B Rh بواسطة الماصة التي يمكن تفسيرها بتكوين أحادي اللون على سطح الممتز. حساب المعلمات thermodynamic من entalpy ،جيبس الطاقة الحرة واالنتروبيا (S⁰, ∆G⁰, ∆H⁰ (∆أظهرت أن عملية االمتزاز كانت طاردة للحرارة، عفوية، وعشوائية في واجهة ممتصة الحل B RH .استنادا إلى نتائجنا، يمكن استنتاج أن bioamsbant هو ممتص محتمل للقضاء على B Rh بتكلفة منخفضة، يمكن الوصول إليها بسهولة ووفقا لمبادئ الكيمياء الخضراء. kinetics, Thermodynamic Rhodamine B, Bioadsambant, Adsorption :المفتاحية الكلمات .parameters, Green Chemistry Résumé : L'objectif de ce travail est d'étudier l'élimination et de modéliser la sorption d'un colorant cationique « la Rhodamine B (Rh B) » à partir de solution aqueuse par un matériau naturel d'origine végétale. Au premier temps nous nous somme focaliser à étudier les différents paramètres influençant l’adsorption : concentration initiale du colorant, masse du bioadsorbant, temps d'adsorption, influence du pH et de la température. Nous avons constaté que les isothermes d'adsorption des systèmes adsorbant/adsorbât étudiés sont décrites de manière satisfaisante par le modèle de Langmuir où la capacité maximale d'adsorption est de 46,29 mg/g à température ambiante et sous un pH non imposé (6.6) proche de la valeur de pHz= 6,5. Le modèle de pseudo-second ordre décrit mieux l’adsorption de Rh B par l’adsorbant ce qui peut s’expliquer par la formation d'une monocouche sur la surface extérieure de l’adsorbant. Le calcul des paramètres thermodynamiques d'enthalpie, d'énergie libre de Gibbs et d'entropie (∆H⁰, ∆G⁰, ∆S⁰) a montré que le processus d’adsorption était exothermique, spontané, et a un caractère aléatoire à l'interface adsorbant-solution Rh B. Sur la base de nos résultats, on peut déduire que le bioadsorbant est un adsorbant potentiel pour l’élimination de Rh B à faible coût, facilement accessible et en accord avec les principes de la chimie verte. Mots clés : Rhodamine B, Bioadsorbant, Cinétique d’adsorption, Paramètres thermodynamiques, Chimie verte.