Etude expérimentale de la capacité de rétention de polluants organiques et métalliques par la sciure de bois

Abstract

La sciure de bois, un matériau relativement abondant et peu coûteux, est actuellement à l'étude comme adsorbant pour éliminer les contaminants de l'eau. Les substances chimiques telles que les colorants, l'huile, les sels toxiques et les métaux lourds peuvent être éliminées très efficacement avec le

matériau organique. Dans ce travail nous proposons une étude sur l'adsorption du cuivre et des phénols (phénol, p nitrophénol, p-chlorophénol, o-chlorophénol) contenus dans des solutions aqueuses par la sciure de bois activée par l'acide sulfurique.

Les caractéristiques chimiques et structurelles de ce support ont été examinées en utilisant le titrage Boehm, la détermination pHpzc, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), la microscopie électronique (SEM) et les méthodes BET.

Les différents paramètres physico-chimiques (temps de contact, pH de concentration initiale, etc.) sur les performances du procédé de rétention, en système discontinu, ont été examinés.

Les résultats ont montré que la rétention du p-nitrophénol était rapide où l'équilibre était atteint vers 20 et 30 minutes pour le cuivre et le p-chlorophénol respectivement et contrairement au phénol et à l'o-chlorophénol où l'équilibre était atteint après 60 minutes indiquant une processus de rétention lente de ces deux composés.

La cinétique était du pseudo-second ordre contrôlée par la diffusion intraparticulaire

phénomène, pour le cuivre et les quatre phénols mais ce n'est pas la seule étape limitante dans le cas de

phénol, p-chlorophénol et o-chlorophénol car la diffusion externe fait partie du

processus d'adsorption.

L'isotherme d'adsorption pour Cu (II) et les quatre phénols a été étudiée sur un intervalle de concentration prédéfini où les données expérimentales données étaient bien représentées par le modèle de Langmuir, pour le cuivre, et par le modèle de Freundlich pour le phénol et l'o-chlorophénol.

L'isotherme appropriée pour l'adsorption du p-chlorophénol est l'isotherme de Temkin. L'adsorption du p-nitrophénol est représentée par le modèle de Freundlich et Temkin.

L'étude thermodynamique du p-chlorophénol a montré que le processus de rétention n'est pas spontané (énergie libre positive) de nature exothermique et il est suggéré que l'adsorption était une chimisorption.