Etude de l’adsorption d’un colorant pharmaceutique le Carmin par le semi-conducteur TiO2 et l’étude de l’oxydation par les ions S2O8 2-

Abstract

Résumé : La pollution de l'environnement est l’un des défis majeurs auxquels l'humanité est confrontée aujourd’hui. Les colorants constituent un facteur majeur de cette pollution qui engendre sa dégradation et la disparition de la vie des faunes et flore. L’adsorption et L'oxydation avancée POA font partie des solutions pour traiter ces problèmes. L’objectif de cette étude porte à première part la valorisation du semi-conducteur TiO2 et son application dans l’adsorption de colorant Rouge carmin contenu dans l’eau, et d’autre part sur la valorisation du l’oxydant persulfate et son activation par des procédés d’oxydation avancée POA pour la dégradation en milieu aqueux des molécules organiques et inorganiques toxiques récalcitrant aux méthodes classique. Les essais d’adsorption du carmin ont été réalisés dans une suspension aqueuse de TiO2 qui permit de constater que la capacité d'adsorption est influencée par divers paramètres lies au milieu et à l’adsorbant. La mesure de la quantité du carmin adsorbée est effectuée par spectrophotométrie UV-Visible. L’étude a montré également qu’il est avantageux d’opérer à température ambiante, à des pH basiques et une concentration de TiO2 égale à 1 g/l. Le modèle cinétique de l’adsorption de colorant étudié montre que le mécanisme d’adsorption sur le catalyseur choisis est décrit par une cinétique du pseudo-second-ordre de Blanchard, c’est le plus mieux par rapport au modèle de pseudo première ordre de Lagergren. L’étude de l’isotherme à deux paramètres a été testée pour modéliser les équilibres d’adsorption expérimentaux. La valeur de RL obtenue à partir du modèle de Langmuir indique que l’adsorption est favorable ainsi que la valeur de 1/n obtenue à partir du modèle Freundlich indique une meilleure adsorption. Le modèle de Freundlich décrit bien le processus de l’adsorption du carmin sur le phtocatalyseur TiO2, et pour l’ordre de l’applicabilité des modèles est le suivant : Freundlich>Temkin> Langmuir >Elovich>DubininRadushkevich>kiselev. L’efficacité de la dégradation de ce colorant dépend fortement des conditions opératoires, d’où la vitesse de dégradation de carmin augmente avec proportionnellement avec la concentration initiale du persulfate qu’elle a un optimum égal à 2 g/l, et aussi augmente avec l’augmentation de la concentration initiale du carmin. Cette dégradation est favorable dans un milieu basique et à température 40°C.