CHIHA Mahdi2023-06-042023-06-042011https://dspace.univ-annaba.dz//handle/123456789/2948L’utilisation des ondes ultrasonores constitue une nouvelle voie pour le traitement des eaux chargées en composés toxiques et peu biodégradables. Les effets induits par les ultrasons résultent du phénomène de cavitation, c'est-à-dire la création, l’évolution et l’implosion de bulles au sein du liquide. L’implosion de ces bulles conduit à la décomposition des molécules vaporisées et à la formation de radicaux libres dans le milieu. Le premier objectif de cette thèse a été d’envisager la possibilité d’appliquer les ultrasons pour l’élimination d’une molécule modèle d’alkylphénol (le 4-cumylphénol (4-CyP)). Pour cela, l’efficacité du procédé ultrasonore pour l’élimination de cet alkylphénol a été évaluée en utilisant des solutions synthétiques. L’effet de plusieurs paramètres opératoires tels que la puissance, la fréquence, la concentration initiale du polluant, le pH, la température, la nature du gaz dissous sur le processus de dégradation sonochimique a été étudié et discuté. La cinétique de dégradation du 4-CyP est influencée par la fréquence des ultrasons. La vitesse de décomposition augmente proportionnellement avec la puissance des ultrasons et la température du milieu. La réaction de dégradation est plus favorable à pH acide. La destruction du 4-CyP en présence des gaz testés est dans l’ordre suivant : argon > air > azote. La dégradation sonochimique du 4- CyP est clairement intensifiée en présence des ions bromures et cet effet est plus prononcé lorsque la concentration en bromure est élevée. A faibles concentrations en 4-CyP, les ions hydrogénocarbonates améliorent de façon notable la vitesse de dégradation du polluant. Les expériences menées en utilisant une eau naturelle montrent une nette amélioration de la dégradation du 4-CyP par rapport à celle obtenue dans l’eau distillée. L’influence des matrices minérale et organique sur la dégradation sonochimique du perturbateur endocrinien 4-isopropylphénol (4-IPP) dans l’eau a été évaluée. Les ions hydrogénocarbonates comme matrice minérale et le saccharose en tant que compétiteur organique sont testés afin d’étudier leur effet sur la cinétique de dégradation sonochimique du 4-IPP. A faible concentration en 4-IPP, la dégradation sonochimique est clairement intensifiée en présence des ions hydrogénocarbonates. Cette intensification est due à la production du radical carbonate formé via la réaction du radical hydroxyle avec l’ion hydrogénocarbonate. La dégradation sonochimique du 4-IPP à faible concentration n’est pas affectée en présence d’un large excès de saccharose. En revanche, en présence des ions hydrogénocarbonates, le saccharose peut réduire la vitesse de dégradation sonochimique du 4-IPP par une réaction de compétition avec les radicaux carbonates formés dans la solution. Nous nous sommes également intéressés à la dégradation sonochimique du phénol (Ph), du 4-IPP et de la Rhodamine B (RhB) en solutions aqueuses pour une large gamme de concentrations initiales dans l’objectif d’analyser la cinétique de la réaction de destruction. Les résultats obtenus montrent que la vitesse de dégradation augmente avec l’augmentation de la concentration initiale du substrat jusqu’à atteindre un plateau, et que la destruction sonolytique est principalement réalisée par une réaction avec les radicaux hydroxyles dans la région interfaciale des bulles de cavitation. La vitesse de formation du peroxyde d’hydrogène diminue avec l’augmentation de la concentration du substrat. Pour des concentrations élevées en 4-IPP, la production du peroxyde d’hydrogène est presque constante. Les données de la dégradation sonochimique sont analysées par les modèles d’Okitsu et al. et de Serpone et al. développés en se basant sur un mécanisme du type Langmuir. Les cinq formes linéaires de l’équation d’Okitsu et al. ainsi que l’analyse par la méthode de régression non-linéaire sont discutées. Les résultats indiquent qu’il n’est pas adéquat d’utiliser le coefficient de détermination de la méthode de régression linéaire pour comparer l’ajustement des courbes. Parmi les cinq expressions linéaires du modèle cinétique d’Okitsu et al., la forme-2 décrit convenablement les données de la dégradation du Ph et du 4-IPP. La méthode non-linéaire d’ajustement des courbes est la plus appropriée pour déterminer les paramètres du modèle. Une excellente représentation des résultats expérimentaux de la destruction de la RhB est obtenue en utilisant le modèle de Serpone et al. L’équation de Serpone et al. donne un mauvais ajustement des données de la dégradation sonolytique du Ph et du 4-IPP. Ces résultats montrent que le Ph et le 4-IPP subissent essentiellement une dégradation à l’interface bulle-solution, alors que la RhB est dégradée à l’interface bulle-solution et dans la solution.frThesis