Etude cinétique et thermodynamique de rétention des métaux lourds par des biosorbants d'origines marines

Abstract

Les isothermes d'équilibre et la cinétique d'adsorption des métaux lourds sur les fibres de Posidonie, la Chitine et Cystoseira Amentacea var. stricta (Montagne, 1846) sont étudiées expérimentalement. Ces biomatériaux sont des déchets des espèces marines (plantes et crustacés) ayant des applications dans divers domaines, en particulier dans l'eau potable et le traitement des eaux usées en raison de leur capacité à éliminer les ions métalliques en solutions. La capacité d'adsorption de ces biomasses dépend d'un nombre de paramètres relatifs à l'adsorbant et l'adsorbat à la fois. Le but de ce travail était d'étudier l'adsorption du Cuivre, Zinc, Nickel, Cadmium et Plomb, séparément, sur la chitine produite à partir des coquilles de crabs, les fibres de Posidonie et Cystoseira amentacea var. stricta (Montagne, 1846) en système batch. Le travail expérimental était initié par la caractérisation de chaque biosorbant puis la détermination des paramètres physico-chimiques optimaux qui permettent d'avoir une capacité d'adsorption maximale tels que (Le pH de la solution, La température, la concentration des biosorbants, le temps de contact et la concentration initiale des métaux lourds en solution). Les expérimentations ont conduit à la détermination des isothermes d'adsorption pour chaque ion métallique. Ces isothermes ont été ajustées en utilisant le modèle de Freundlich, Langmuir, Temkin et le modèle de Dubinin-Radushkevich L'étude cinétique de l'adsorption des différents ions métalliques par les biosorbants a été effectuée en utilisant les équations simplifiées de pseudo-premier-ordre, pseudo-seconde-ordre, et le modèle cinétique d'Elovich, afin de déterminer l'étape de contrôle du débit. Les résultats de l'étude thermodynamique ont montré que l'adsorption des métaux lourds sur les biosorbants suscités est un processus spontané endothermique et que les ions des métaux lourds restent désordonnés sur l'interface solide / solution.