Élaboration d'un charbon d'os et évaluation de son pouvoir adsorbant pour l'Azorubine

Abstract

Les polluants, qu’ils soient organiques ou inorganiques, ont toujours posé des problèmes de santé et d’environnement. Le premier objectif de cette étude est la valorisation d’un déchet animal en l’occurrence les os du poulet pour la préparation d’un charbon d’os. Parmi deux colorants testés au préalable, l’Azorubine a été choisi car il possède une affinité élevée pour le matériau préparé, contrairement à la Rhodamine B. le second objectif est donc l’application de ce matériau comme adsorbant pour l’élimination de l’Azorubine utilisés comme polluants organiques en milieu aqueux. La caractérisation de ce charbon d’os a consisté à déterminer son point de charge nulle ( pHzpc). L’évaluation des indices d’iode et de bleu de méthylène montre que ce matériau possède une structure poreuse intéressante pour l’application envisagée. L’effet de plusieurs paramètres d’adsorption tel que le temps de contact, le pH de la solution, la dose d’adsorbant et la température a été étudié en système batch. L’adsorption de l’Azorubine sur le charbon d’os présente un profil d’isotherme de type L. l’application des modèles de Langmuir, de Freundlich et de Temkin a permis de décrire le comportement d’équilibre d’adsorption. Le modèle de Langmuir offre le meilleur ajustement, avec une capacité maximale d’adsorption (q max ) de 50 mg/g. Les interactions de surface sont thermodynamiquement spontanées avec une affinité avérée entre l’adsorbant et l’adsorbat. Mots clés : Adsorption, Biocharbon, os de poulet, Azorubine, Isothermes, pollution. ملخص قد ش ّك . لت األصباغ، سواء كانت عضوية أو غير عضوية، دائ ًما مشكالت صحية وبيئية يتمثل الهدف األول من هذه الدراسة في تثمين نفاية حيوانية، والمتمثلة في عظام الدجاج، من أجل تحضير فحم عظمي. ومن ألنه يمتلك ألفةً مادة المح ّضرة، على بين صبغتين تم اختبارهُما مسبقً (Azorubine (مرتفعة تجاه ال ا، تم اختيار األزوروبين عكس الرودامين ب .(B Rhodamine (ويتمثل الهدف الثاني إذن في تطبيق هذه المادة كممتز إلزالة األزوروبين المستخدم كمل . ِّّوث عضوي في الوسط المائي تمثلت عملية توصيف هذا الفحم العظمي في تحديد نقطة الشحنة الصفرية الخاصة به .(zcₚpH (كما أظهر تقييم مؤشري . اليود واألزرق الميثيليني أن هذه المادة تمتلك واعدة للتطبيق المستهدف بنيةً مساميةً تمت دراسة تأثير عدة عوامل لالمتزاز، مثل زمن التماس، والرقم الهيدروجيني للمحلول(pH (، وجرعة الممتز، ودرجة الحرارة، وذلك في نظام الدُفعات.(Batch( يُظهر امتزاز األزوروبين على الفحم العظمي منحنى إيزوثرم من النوع .L وقد أتاح تطبيق نماذج النغموير (Langmuir( وفريندليش (Freundlich (وتمكين (Temkin (وصف سلوك توازن االمتزاز. وقد قدّم نموذج النغموير أفضل توافق، بسعة امتزاز قصوى (qmax (بلغت 50 ملغ/غ. إن التفاعالت السطحية تتميز بأنها تلقائية من الناحية الديناميكية الحرارية، مع وجود ألفة مؤكدة بين المادة الممتزة )الما ّز( والمادة الممتزة عليها )الممت ّز(. الكلمات المفتاحية: االمتزاز،الكربون الحيوي ,عضام الدجاج,اآلزوروبين, متساويات الحرارة )اإليزوثرمات(، Abstract Dyes, whether organic or inorganic, have always posed health and environmental problems. The first objective of this study is the valorization of animal waste, specifically chicken bones, for the preparation of bone char. Among two dyes pre-tested, Azorubine was selected because it exhibits a high affinity for the prepared material, unlike Rhodamine B. The second objective is therefore the application of this material as an adsorbent for the removal of Azorubine, used as a model organic pollutant in an aqueous medium. The characterization of the bone char consisted of determining its point of zero charge (pHpzc). The evaluation of the iodine and methylene blue indices shows that this material possesses an interesting porous structure for the intended application. The effect of several adsorption parameters, such as contact time, solution pH, adsorbent dose, and temperature, was studied in a batch system. The adsorption of Azorubine onto bone char exhibits a type L isotherm profile. The application of Langmuir, Freundlich, and Temkin models allowed for the description of the adsorption equilibrium behavior. The Langmuir model offered the best fit, with a maximum adsorption capacity (qmax) of 50.50 mg/g. The surface interactions are thermodynamically spontaneous, with proven affinity between the adsorbent and the adsorbate. Key words: Adsorption, bone char, chicken bones, Azorubine, Isotherms, pollution