Analyse statistique avancée des modèles d’adsorption : dépollution des effluents industriels

Abstract

Ce présent manuscrit est organisé en deux grandes parties. Dans la première partie, il a été question de présenter les fondements théoriques du processus d’adsorption et quelques généralités sur la pollution générée par les colorants textiles. Cette partie nous a permis de dégager un état des connaissances général sur les deux premiers chapitres bibliographiques. La second partie du mémoire était dédiée, dans un premier temps, à la présentation de tous les protocoles expérimentaux utilisés. Dans un deuxième temps, nous avons procédé à l’exploitation des résultats expérimentaux obtenus. Cette dernière concerne aussi bien le traitement statistique des résultats ainsi que leur interprétation. Notre étude a porté sur l’étude statistique de l’adsorption de colorants textiles par le charbon actif commercial. Les colorants méthyle-orange et le bleu de bromothymol étaient pris comme des modèles de pollution en milieu aqueux. Les résultats obtenus dans ce travail ont permis de montrer que le colorant méthyle-orange s’adsorbe assez bien sur le charbon actif en poudre. Dans les conditions expérimentale utilisé, nous avons obtenu une capacité ultime d’adsorption de 37.04 mg/g. Le temps de contact enregistré était de 20 min. La capacité ultime d’adsorption a été quantifiée avec les modèle de Languuir, de Freundlich et de Temkin. Après modélisation des résultats par ces trois modèles et analyse statistique des qualités d’ajustement. Les modèles de Langmuir et de Temkin sont les plus représentatifs, en terme de prédiction, des données expérimentales. Ce résultat suggère que la surface du solide est hétérogène en terme de porosité. Sur la surface du matériau, il existe des régions où les sites d’adsorption sont homogènes en terme de chaleur d’adsorption (Hypothèse de Langmuir), la chaleur d’adsorption est indépendante du taux de recouvrement de la surface du solide. Nous avons aussi d’autres régions où les sites d’adsorption sont hétérogènes en terme de chaleur d’adsorption (Hypothèse de Temkin), une décroissance exponentielle entre la chaleur d’adsorption en fonction du taux de recouvrement de la surface du solide. En guise de perspectives, il serait intéressant de poursuivre cette étude en explorant l’influence d’autres paramètres sur le processus d’adsorption. Ces paramètres peuvent êtres : la masse du solide, la quantité du soluté, le pH de la solution, le rapport volume solution/masse du solide, la vitesse d’agitation ... etc. Ceci dans le but de consolider les conclusions obtenues au cours de ce travail de Master.