Dépollution par l'argile naturelle et traitée : Étude expérimentale et modélisation du processus d'adsorption / désorption

Abstract

Une argile naturelle (ouest d’Algérie), a été purifiée et caractérisée par pH-métrie, IR, XRD et XRF, MET, UV-visible, Adsorption Atomique et MEB. Les résultats obtenus ont montré que l’argile a un rapport massique SiO2/Al2O3 qui est entre 3,44 et 3,03 pour argile naturelle et Na-Montmorillonite respectivement. Cet écart suggère la présence d’une quantité importante de silice libre ce forme d’impureté. Les caractérisations par IR, XRD et XRF, SEM et MEB ont montré que l’argile utilisée est composée de quartz comme impureté majeure, d’illite, Kaolinite et principalement de montmorillonite, et on a testé leurs capacité de rétention sur des cations métallique et le colorant tel que (Co2+ et Ni 2+) et le bleu de méthylène (MB) a différentes valeurs de pH, et la concentration initiale et temps de contacts . Les résultats de l'isotherme d'adsorption ont été bien ajustés à l’aide de Treize modèles mathématiques d’isothermes d’adsorption conçues avec le logiciel Origin24. La capacité d'adsorption de Bleu de Méthylène et des ions Ni+2 et Co+2 testé l’argile naturelle et Na- montmorillonite sont comme suit (250- 277,77) mg/g pour Bleu de Méthylène et moins élevée de (62,5 - 100) et (36,7647- 81,3008) mg/g pour des ions Ni+2 et Co+2 adsorbé respectivement par l'argile naturelle et la Na-montmorillonite, montre que l'argile pourrait être utilisée comme adsorbant pour l'élimination de ces polluants. On a déduit que la cinétique d’adsorption de Bleu de Méthylène et l’ion Ni 2+ et Co+2 sur l’argile naturelle et Na- montmorillonite peut être décrite par une cinétique du pseudo-premier-ordre et les coefficients de corrélation R2 sont très proches de 1. Une régression non linéaire a été utilisée dans ce travail pour évaluer l'applicabilité du modèle. L’étude thermodynamique montre que l’adsorption est endothermique en faveur avec une physisorption pour Bleu de Méthylène et les ions de Ni+2 et Co+2. Le plan d’expérience est utilisé pour l’étude de l’adsorption de colorant de (BM) et des ions Ni(II) et Co(II) par l’argile au le plan composite centré sont conçues et déterminées par le logiciel Design-Expert 12.