Etude thermodynamique de la rétention du cadmium dans un milieu aqueux sur une argile brute algérienne.
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Date
2012-12-20
Authors
DAHMOUNE Bouchra
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Abstract
La qualité adsorbante de l'argile vis-à-vis de nombreux polluants lui a valu l'attention des chercheurs, qui ont entrepris de pousser plus loin l'étude de cette propriété.
L'intérêt accordé à la rétention sur cette matrice se justifie par la présence de charges sur leur surface, leur possibilité d'échanger des cations et une large disponibilité dans la nature (kwolek et ai, 2003), et le fait que le procédé d'adsorption constitue une technologie simple, efficace et peu coûteuse avec un aspect non polluant.
Plusieurs travaux (Cousin, 1980 ; Mellah et Chegrouche, 1997; Echeverria et a/., 2002 ; Sun Gupta et al., 2008) ont montré que le rôle anti-polluant de l'argile brut dans le milieu aqueux est très important, et que l'étude de l'aspect thermodynamique est crucial pour approfondir les connaissances dans le domaine d'adsorption et quantifier les échanges d'énergie, qui s'opère au sein du système. (Sharma, 2008 et Susmta, 2008 Bentouamie et al., 2012 ; Ozdes et al, 2011 ;).
Les notions de thermodynamique vont être importantes pour des aspects plus fondamentaux comme par exemple décrire les réactions chimiques ou les transformations de la matière, prédire le sens d'une réaction ou prévoir la stabilité d'un système particulier. En effet il est important de savoir si les réactions sont spontanées ou non, pour connaître les évolutions, de qualifier leurs aspects thermiques : exothermique ou endothermique; et d'indiquer le degré de désordre d'un système. Tout en s'appuyant sur l'étude de l'enthalpie libre de Gibbs AG°, l'enthalpie AH° et l'entropie AS0.
Notre étude s'inscrit dans cette perspective, en considérant comme adsorbant une argile brut algérienne et comme adsorbat le cadmium.
En, effet le cadmium apparait comme un poison cumulatif très toxique (Achour et Youcef, 2003). Il est transmis par différentes voies dans le milieu aquatique ainsi que d'autres réservoirs géochimiques et atteint le vivant où ces propriétés chimiques particulières lui confèrent une toxicité aussi bien vis-à vis de l'être humain qu'à l'égard des organismes vivants des règnes animal et végétal.
L'objectif est alors de mieux décrire le procédé de rétention du cadmium sur une argile, à base d'une étude thermodynamique, pour mieux comprendre le déroulement des réactions de sorption, qui constituent la base de plusieurs procédés applicables au traitement des pollutions chimiques (métaux lourds) aqueuses.
Une méthodologie théorique adaptée a été mise en oeuvre afin de répondre à cet objectif. Cette méthodologie se décline sous la forme suivante :
Le premier chapitre : est consacré à une synthèse bibliographique où un bref rappel sur l'adsorption, l'argile, l'effet de la température et l'étude thermodynamique est décrit.
En complément, un second chapitre, centré sur la description des résultats obtenus concernant le phénomène d'adsorption du cadmium sur l'argile étudié dans le cadre d'ingéniorat.
Dans le troisième chapitre sont donnés et analysés les résultats obtenus au cours de ce travail, où un traitement mathématique des mesures d'adsorption a été développé à partir de plusieurs équations afin de déterminer les paramètres thermodynamiques.
Enfin, dans la conclusion générale, nous faisons le bilan des résultats de ce travail, tout en présentant les points les plus marquants, apparus tout au long de l'étude.