Adsorption d'un polluant d'un organique en milieu aqueux par charbon actif en poudre

Abstract

L’objectif de ce travail est d’étudier l’adsorption du Kétoprofène par le charbon actif à partir des solutions aqueuses. Le point de la charge zéro pHpzc du charbon actif est égale à 7,1, la surface de ce dernier est caractérisé par la présence de groupes hydroxyle et phénol en prédominances et les groupements d’acide carboxylique fort à une faible concentration. Tandis que les groupements fonctionnels basiques sont nuls. Les résultats d’étude des paramètres opératoires et son influence sur l’adsorption du Kétoprofène par charbon actif, montrent que l’augmentation de la concentration initiale de l’adsorbat entraine une amélioration de l’adsorption. D’autre part la quantité adsorbée diminue avec l’augmentation de la masse de charbon actif, la température de la solution optimale est la température ambiante, la vitesse d’agitation n’a pas un effet remarquable sur l’adsorption du Kétoprofène par le charbon actif. La quantité adsorbée du Kétoproféne est faible pour un pH fortement basique et la valeur optimale a été trouvée pour un pH naturel de l’ordre de 5. Enfin, la force ionique influe faiblement sur l’élimination de médicament par le charbon actif. L’étude et la modélisation des cinétiques d’adsorption du kétoprofène par le charbon actif permettent de définir l’ordre de la cinétique d’adsorption et cela en appliquons les deux modèles : pseudo-premier ordre et pseudo-second ordre. Les résultats obtenus montrent que le modèle qui décrit la cinétique d’adsorption du Kétoprofène par le charbon actif est le modèle pseudo-second ordre. L’application de modèle de weber et Morris montre que l’adsorption du Kétoprofène par le charbon actif est divisée en deux régions : la diffusion dans le film puis la diffusion dans les pores. Alors que le transfert de masse externe est l’étape limitante du transfert de matière seulement pour les premières minutes. La modélisation des équilibres isothermes d’adsorption par le modèle de Temkin nous renseigne que l’adsorption du Kétoprofène par le charbon actif est exothermique, alors que le modèle de Freundlich est le mieux qui décrit les données d’équilibres d’adsorption du Kétoprofène par le charbon actif, par rapport à celui de Langmuir. La comparaison des résultats d’adsorption du Kétoprofène par le charbon actif avec l’adsorption du même médicament par la bentonite, montre que la bentonite est aussi un bon adsorbant du Kétoprofène mais le charbon actif est meilleur que la bentonite.