Préparation et caractérisation d’un charbon actif issu d’un déchet végétal pour l’élimination de l’Azorubine : études de l’adsorption, de la cinétique et de la thermodynamique

Abstract

Cette étude vise la valorisation de déchets végétaux par leur transformation en charbon actif pour l’élimination de l’Azorubine par adsorption en milieu aqueux. Le travail comprend la préparation du matériau, sa caractérisation (indice d’iode, indice de bleu de méthylène et pHPZC), ainsi que l’étude des paramètres d’adsorption tels que la dose, le pH et la température. La cinétique et les isothermes d’adsorption ont également été modélisées. Les résultats montrent que les conditions optimales sont une dose de 1 g/L, un pH de 4 et un temps d’équilibre de 90 minutes. L’adsorption suit le modèle du pseudo-deuxième ordre (R2 = 0,9997) et le modèle de Langmuir (R2 = 0,99), avec une capacité maximale de qmax = 144,9 mg/g. Le processus est spontané et endothermique. Mots clés : Charbon actif, Azorubine, Adsorption, Procédé Batch, Valorisation des déchets végétaux. ملخص تهدف هذه الدراسة إلى تثمين النفايات النباتية من خالل تحويلها إلى فحم من ّشط إلزالة صبغة األزوروبين عن طريق االمتزاز في الوسط المائي. يشمل هذا العمل تحضير المادة، وتوصيفها) رقم اليود، مؤشر أزرق الميثيلين و(pHpzc ، باإلضافة إلى دراسة تأثير العوامل التشغيلية مثل الجرعة، الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة. كما تمت نمذجة حركية واتزان االمتزاز. أظهرت النتائج أن الظروف المثلى هي جرعة امتزاز مقدارها 1 غ/ل، ودرجة حموضة4 = pH ، وزمن توازن قدره 90 2 R (ونموذج النغموير(0.99 = 2 دقيقة. كما يتبع االمتزاز نموذج الحركية من الدرجة الثانية الزائفة (0.9997 = R (، مع سعة امتزاز قصوى .g/mg 144.9 = qmax كما تبين أن العملية تلقائية وحرارية ماصة. الكلمات المفتاحية :الفحم المنشط، األزوروبين، االمتزاز، نظام الدفعات، تثمين النفايات النباتية. Abstract This study aims at the valorization of plant waste through its conversion into activated carbon for the removal of Azorubine dye by adsorption in aqueous solution. The work includes the preparation of the material, its characterization (iodine number, methylene blue index, and pHPCZ), as well as the investigation of adsorption parameters such as dose, pH, and temperature. Adsorption kinetics and isotherms were also modeled. The results show that the optimal conditions are an adsorbent dose of 1 g/L, pH = 4, and an equilibrium time of 90 minutes. The adsorption process follows the pseudo-second-order kinetic model (R2 = 0.9997) and the Langmuir isotherm model (R2 = 0.99), with a maximum adsorption capacity of qmax = 144.9 mg/g. The process is spontaneous and endothermic. Keywords: Activated carbon, Azorubine, Adsorption, Batch process, Plant waste valorization.