Élimination (par adsorption sur la brique activée) de polluants métalliques dans les eaux de la République Centrafricaine et les pays en voie de développement : Aspects texturaux, physicochimiques, (électro)cinétiques et thermodynamiques

• Main Author: Allahdin, Oscar
• Other Authors: Lille 1
• Language: fr; en
• Published: 2014
• Subjects: Métakaolinite; Filtration par colonne; 628.166
• Online Access: http://www.theses.fr/2014LIL10120/document

Malgré les ressources importantes en eau de la République Centrafricaine 70 % de la population ne dispose pas d’eau potable et la question se pose cruellement de potabiliser l’eau . Nous nous sommes intéressés à la technique d'adsorption sur une brique locale comme adsorbant aisément accessible pour purifier l'eau en milieu rural. Après traitement acide et dépôt de ferrihydrite à pH fixé, la brique s’est avérée être un bon adsorbant par échanges d'ions. Le composite obtenu, permet ainsi la rétention de cations métalliques tels : Fe2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+, Ni2+, Cd2+ et UO2+ et selon le traitement préalable d'anions tels les phosphates grâce aux charges opposées entre la surface du solide et les ions dans l'eau. L’influence de paramètres : temps de contact, température, masse d’adsorbant et pH, ont été pris en compte. La régénération sur colonne a été effectuée par une solution de NaCl ou de NaClO. L’étude analytique de cycles d’adsorption/désorption sur colonne a mis en évidence l’implication des espèces H+ et Na+ à l’interface « brique-eau ». Pour justifier nos hypothèses, diverses techniques ont été utilisées: Diffraction RX, MEB /EDS, IRTF, BET, RMN 23Na, 29Si, 27Al, 1H. Les mesures des adsorptions ont été suivies in situ par potentiométrie et conductimétrie.Les isothermes d'adsorption, la cinétique et thermodynamie des processus hétérogènes mis en jeu ont été abordés. Les mesures électrocinétiques ont confirmé l'implication de forces électrostatiques dans le mécanisme d'adsorption. === Despite the great ressources of water in Centrafrican Republic, drinking water is not accessible for about 70% of the population in this country. To resolve this problem, waters need to be treated. We have chosen the adsorption technique,by using a local brick as adsorbant in the purification of water in rural region. After acid treatment and deposition of ferrihydrite at a fixed pH, brick was found to be a good adsorbant in the elimination : Fe2+, Pb2+, Zn2+,Cu2+, Ni2+, Cd2+, UO2+. This adsorption process was also applied to phosphates elimination. The effects of the parameters: contact time, temperature, mass of material, and pH were taken into account. Column regeneration was performed either by using NaCl solution or NaClO as eluent. The analytical studies of adsorption/desorption cycles on the column showed the implication of H+ and Na+ ions at the "brick-water" interface. Depending upon the treatment used, cations or anions could be adsorbed owing to the existence of opposite charges between solid surface and ions in water. To ascertain our assumptions, several techniques were used : X-Ray diffraction, SEM /EDS, FTIR, BET, 23Na, 29Si, 27Al, and 1H NMR. Adsorption measurements were also followed by potentiometry and conductimetry. Adsorption isotherms, kinetics and thermodynamie of heterogeneous processes involved were addressed. Electrokinetic measurements conformed the involvement of electrostatic forces in the adsorption mechanism.