Elimination d’un colorant Carmin Indigo en solution aqueuse par double hydroxyde lamellaire

Abstract

Au cours de notre travail, nous avons établi une recherche bibliographique qui nous a permis de mettre en évidence des nombreuses possibilités de synthèse des hydroxydes doubles lamellaires et leurs applications à l’élimination des micropolluants organiques en solution aqueuses. L’objectif de ce travail consiste à exploiter une nouvelle matrice adsorbante de type hydrotalcite et son application dans l’élimination des polluants organiques, en particulier les colorants anioniques de l’industrie textile qui sont considérés parmi les polluants organiques les plus importants déchargés dans l’environnement. Le matériau argileux de type hydrotalcite a été préparé par une méthode simple en utilisant des solutions aqueuses de Zinc et d’Aluminium. Le matériau synthétisé obtenu noté ZnAlC500 a été appliqué à l’élimination d’un colorant anionique Carmin Indigo (CI) en solution aqueuse. Les résultats de cette étude indiquent que : L’effet du pH de la solution influe sur l’élimination dont la valeur maximale de Qe est atteinte à un pH naturel qui est de l’ordre de 6,5. La cinétique d’élimination de ce colorant sur le matériau étudié suivant une expression de vitesse de sorption du pseudo-second ordre avec un temps de contact optimum de 4 heures. Le taux d’élimination atteint la valeur maximale de 97,88% pour une concentration Ci=200 mg/l et un rapport solide/solution de 0,7g/l. Les isothermes d’adsorption de Carmin Indigo par le matériau étudié ZnAlC500 montrent que l’élimination du colorant (CI) est favorable par le modèle de Langmuir que celui de Freundlich avec un coefficient de détermination élevé qui proche de l’unité. La quantité maximale éliminée du colorant (CI) par le matériau synthétisé ZnAlC500 est de l’ordre de 500 mg/g.L’effet de la température sur l’élimination du colorant par ZnAlC500 a montré que le processus est exothermique (H0<0). La valeur négative de l’énergie de Gibbs (ΔG°<0) indique que le processus d’élimination de ce polluant par le matériau synthétisé est spontané. La régénération du matériau qui a été soumis aux expériences de la sorption du colorant a été suivie d'un deuxième cycle de régénération en nous donnant des taux d’éliminations entre (47,29 et 24,49 %). De cette étude, nous pouvons conclure que ce matériau synthétisé ZnAlC500 est un matériau réutilisable et peut être un bon candidat dans les processus de l’élimination des colorants anioniques à des fins environnementales et de purification.