Adsorption et électrosorption de l’arsenic (III) sur charbon à base de noyaux de dattes activés thermiquement et chimiquement
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Date
2012
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Abstract
L'objectif de cette étude est la valorisation d’un résidu naturel lignocellulosique
« les noyaux de dattes » et son application dans l’élimination par adsorption et
électrosorption de l’arsenic (III) contenu dans les eaux.
Les étapes chronologiques d'obtention du charbon ont été : le nettoyage, le séchage,
le concassage et enfin deux types de traitements : un traitement thermique par pyrolyse à
900°C (CAP1), et un prétraitement chimique à l'oxyde de fer du résidu naturel suivi d'une
carbonisation à 600°C (CAP2). Le choix de l'oxyde de fer est motivé par le fait que
l’arsenic (III) a de fortes affinités pour l'hydroxyde et l’oxyde de ce métal.
La caractérisation de la matière carbonée et activée a montré des propriétés
comparables à celles de nombreux charbons obtenus industriellement.
Les essais de rétention en mode statique de l’arsenic (III) sur les deux matériaux
obtenus, ont donné une capacité maximale d’adsorption (à 20°C, concentration initiale en
arsenic (III) : 150 mg/l et 24 h de temps de contact) de l’ordre de 25 mg/g pour le charbon
activé chimiquement et 21 mg/g pour celui activé thermiquement. La capacité d’adsorption
du matériau pyrolysé à 600°C sans prétraitement préalable est d’environ 2 mg/g.
L'étude de l’influence du pH et de la température du milieu, a montré qu'à pH neutre
et à température ambiante (T=20°C), l'optimal d'adsorption de l'arsenic (III) suit
convenablement les modèles de Langmuir et de Freundlich. La cinétique d'adsorption est
lente et elle est de type pseudo-second ordre.
L’étude dynamique de l’arsenic (III) sur les charbons fabriqués, a montré une nette
amélioration de l’adsorption en absence de potentiel appliqué ; soit ~ 86 mg/g pour le
charbon actif en grain traité chimiquement (CAG2) et ~ 76 mg/g pour le charbon actif en
grain traité thermiquement (CAG1). L’application de potentiel négatif (-2 V) à la
saturation, augmente davantage l’adsorption du CAG2 à 111 mg/g et 97 mg/g pour CAG1, la concentration initiale en arsenic (III) étant de 50 mg/l