Élimination du vert de malachite par adsorption sur un matériau carboné : étude des paramètres opératoires, de la cinétique et de la thermodynamique

Abstract

Cette étude porte sur l’élimination du vert de malachite par adsorption sur un charbon actif commercial. L’influence de plusieurs paramètres opératoires, notamment la dose d’adsorbant, le pH, le temps de contact et la température, a été évaluée. Les résultats montrent que les conditions optimales d’adsorption correspondent à une dose d’adsorbant de 1 g/L, un pH de 8 et un temps de contact de 45 min. L’analyse cinétique indique que le processus est mieux décrit par le modèle de pseudo-second ordre. Les données d’équilibre ont été ajustées aux modèles de Langmuir, Freundlich et Temkin, le modèle de Langmuir s’étant révélé le plus adéquat, avec une capacité maximale d’adsorption de 476,19 mg/g. Les paramètres thermodynamiques calculés montrent que le processus d’adsorption est spontané et endothermique. Ces résultats confirment l’efficacité du charbon actif commercial pour l’élimination du vert de malachite en solution aqueuse. Mots-clés : Adsorption ; Vert de Malachite ; Charbon actif ; Cinétique d’adsorption ; Isothermes d’adsorption ; Thermodynamique. Abstract This study investigates the removal of malachite green from aqueous solutions by adsorption onto a commercial activated carbon. The influence of several operating parameters, including adsorbent dosage, pH, contact time, and temperature, was evaluated. The results showed that the optimum adsorption conditions were an adsorbent dosage of 1 g/L, a pH of 8, and a contact time of 45 min. Kinetic analysis indicated that the adsorption process was best described by the pseudo-second-order model. Equilibrium data were fitted using the Langmuir, Freundlich, and Temkin isotherm models, with the Langmuir model providing the best fit and yielding a maximum adsorption capacity of 476.19 mg/g. The calculated thermodynamic parameters revealed that the adsorption process was spontaneous and endothermic. These findings demonstrate the high efficiency of commercial activated carbon for the removal of malachite green from aqueous solutions. Keywords: Adsorption, Malachite Green, Activated Carbon, Adsorption Kinetics, Adsorption Isotherms, Thermodynamics. الملخص تتناول هذه الدراسة إزالة صبغة األخضر الماالكيت من المحاليل المائية بواسطة االمتزاز على فحم نشط تجاري .تم تقييم تأثير عدة عوامل تشغيلية، منها جرعة المادة الما ّزة، ودرجة الحموضة، وزمن التالمس، ودرجة الحرارة. أظهرت النتائج أن الظروف المثلى لالمتزاز تتمثل في جرعة فحم نشط قدرها 1غ/لتر، ودرجة حموضة تساوي ،8 وزمن تالمس قدره 45 دقيقة .كما بينت الدراسة الحركية أن عملية االمتزاز توصف بشكل أفضل بواسطة نموذج الرتبة الثانية الكاذبة .وتم تحليل بيانات التوازن باستخدام نماذج النغموير وفريندلش وتمكين، حيث أظهر نموذج النغموير أفضل توافق مع النتائج التجريبية، مع سعة امتزاز قصوى بلغت 476.19 ملغ/غ .وأوضحت المعلمات الثرموديناميكية المحسوبة أن عملية االمتزاز تلقائية وماصة للحرارة .وتؤكد هذه النتائج الكفاءة العالية للفحم النشط التجاري في إزالة صبغة األخضر الماالكيت من المحاليل المائية.. الكلمات المفتاحية :االمتزاز، األخضر الماالكيت، الفحم النشط، حركية االمتزاز، متساويات االمتزاز، الديناميكا الحرارية