Etude l'adsorption compétitive de mélanges de composés organiques sur les argiles pontées organophiles et géomatériaux

Abstract

L’objectif de ce travail est d’élaborer, de caractériser et d’appliquer de nouvelles générations de géomatériaux hybrides hydrophobes à base d'une montmorillonite modifiée et d'un charbon actif végétal destinés, à la fois, à l’adsorption des lixiviats et au confinement des déchets. Les conditions de préparation de cette nouvelle génération de composites hybrides renforcées sont liées à la fraction (allant de 0 à 90 %) du complexe organo-inorgano-montmorillonite COIM-Al (montmorillonite intercalée à l'aluminium et au cetyl trimethyl ammonium bromide) dans ces matrices. L'étude de la sorption en systèmes monosolutés simples du 4-nitrophénol (4-NP) et/ou du 2-nitrophénol (2-NP) puis en binaires (4-NP/2-NP) sur ces adsorbants composites a été étudiée à partir de solutions aqueuses en utilisant des tests en système discontinu statique. Les résultats obtenus ont montré la grande efficacité de ces adsorbants composites notamment avec celle liée à la fraction COIM-Al dominante. Dans les systèmes monosolutés simples à un seul composant, les isothermes de sorption de 4-NP et/ou du 2-NP, à différents pH, ont été analysées par emploi de l'équation de Freundlich dont l'interprétation statistique a été également développée. L’étude de l’effet du pH de 3 à 9 a montré globalement que les capacités de sorption diminuent avec augmentation du pH. Dans les systèmes binaires, l'adéquation entre les capacités de sorption simultanées mesurées et prévues des deux adsorbats (4-NP/2-NP) indique clairement que le modèle Sheindorf-Rebhun-Sheintuch SRS reste le mieux adapté dans l'exploitation des résultats. Ceux-ci montrent que les molécules de 2-NP influent favorablement sur la sorption de celles du 4-NP. L'effet synergique entre ces deux nitrophénols mis en compétition a été confirmé aussi par les coefficients de compétition élevés qui augmentent avec l'augmentation du pH. Sur la base du modèle d’Abraham relatif aux paramètres de solvatation, des hypothèses ont été avancées pour discuter les mécanismes d’adsorption compétitive du couple (4-NP/2-NP).