Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Abderrahmane MIRA de Bejaia FACULTÉ DE TECHNOLOGIE DÉPARTEMENT DE GENIE DES PROCEDES Mémoire de Master en Génie des Procédés Option : Génie chimique Thème Etudiants Devant le jury composé de : Melle ZEMOURI Kahina Président : Mr S.BEY Melle ZOUGAGH Dounia Examinatrice : Mme Z. BOUARICHE Promotrice : Mme T. BELAID Co- promotrice : Mme K. BOURAS Année Universitaire : 2018/2019 Etude de l’adsorption de colorants organiques (Bleu de Méthylène et Méthyle Orange) sur les coquilles de noix de coco Remerciements Tout d’abord, nous tenons à rendre grâce à DIEU tout puissant, d’être avec nous, de nous avoir donné le courage et la volonté pour accomplir notre tache. A nos chers parents, sans eux, nous n avons pas cru y arriver un jour, Merci. Notre travail a été réalisé au sein du laboratoire de recherche de Génie des Procédés (LTMGP) de l’université A/MIRA de Bejaia. Nous tenons à remercier chaleureusement notre encadreur Mme Belaid Taous d’avoir accepté d’orienter et aider à bien mener notre travail, de nous avoir encouragé, soutenu et d’avoir toujours été présente. Nous avons particulièrement apprécié le soutien moral, les précieux conseils et les incessants encouragements quand on savait plus avancer. Nos remerciements s’adressent également à notre Co-promotrice Mme Boras Kahina. Pour les efforts fournis pour mener à bien ce travail, Nos remerciements s’adressent également aux membres du jury qui ont accepté d’examiner notre travail et de l’enrichir par leurs proposition. Grand merci aux membres du laboratoire de bloc 11 labo 8 pour leurs soutiens et leurs encouragements Enfin, nous tenons également à remercier toutes les personnes qui ont participé de prés ou de loin à la réalisation de ce travail. Kahina et Dounia Dédicace Nous remercions Dieu le tout puissant de nous avoir donné la force, la volonté et le courage à mettre en lumière ce modeste travail. Je dédie ce travail : À ma chère et douce maman (Aziza) et À mon très chère papa (Moussa). Aucune dédicace ne pourrait exprimer mon respect, ma considération, et mes profonds sentiments envers eux pour leur patience illimitée, leur encouragement continu, leur aide, tous les sacrifices consentis et leurs précieux conseils et pour toute leur assistance et leur présence dans ma vie. À la mémoire de ma grand-mère(Hafsa), que dieu l’accueille dans son vaste paradis À mes très chers frères : Sid ali et Soufian À mes adorables sœurs : Chaima et Sabrina À toute ma famille. À tous mes amis avec lesquels j’ai partagé mes moments de joie et de bonheur. À celle qui ma partager le travail Dounia et sa famille À toute personne qui m’ont encouragé et aidé au long de mes études Kahina Dédicaces Je dédie ce modeste travail a mes très chers parents, sans eux je suis personne, c’est le reflet de votre amour et confiance en moi que je puise la force et le courage pour faire mieux. Pour toi papa, pour toi maman, fontaine d’amour et d’affection, symbole de ma gratitude, de ma reconnaissance, quoi que je puisse dire, je ne saurai vous rendre hommage, que Dieu vous préserve de tout malheur Pour ceux avec qui j’ai partagé ma belle enfance ensemble par le sentiment de fraternité, d’amour, d’innocence, de soutien, pour toi Azzedine, mon adorable et unique frère, pour vous chers sœurs, Wahiba, Chabha et Naima. A ma binôme Kahina qui ma toujours soutenue ainsi que tout sa famille. A toutes mes chères amies, en témoignage de leurs sincères amitiés qui nous a liées. A mes cousins et cousines, tantes et oncles, et à toute ma grande famille. A tous ce qui croit en moi, qu’ils trouvent l’expression de ma reconnaissance. Dounia SOMMAIRE Liste des figures Liste des tableaux Liste des abréviations Introduction générale ………………………………………………………………………………….. 1 Chapitre I : Etude bibliographique…………………………………………………………………...... I. Adsorption …………………………………………………………………………………………... 3 I.1. Introduction ……………………………………………………………………………………….. 3 I.2. Définition d’adsorption …………………………………………………………………………... 4 I.3. Types d'adsorption ………………………………………………………………………………… 4 I.3.1. Adsorption physique (physisorption) ou adsorption de Van der Waals…………………………. 4 I.3.2. Adsorption chimique (chimisorption)…………………………………………………………… 4 I.4. Applications de l’adsorption ……………………………………………………………………… 5 I.5. Mécanisme d'adsorption …………………………………………………………………………... 5 I.6. Cinétique d’adsorption ……………………………………………………………………………. 6 I.6.1. Modèle du pseudo-premier ordre ………………………………………………………………. 6 I. 6.2. Modèle du pseudo-second ……………………………………………………………………… 7 I. 6.3. Modèle de diffusion intra-particulaire …………………………………………………………. 7 I.7. Facteurs influents sur l’adsorption ………………………………………………………………... 7 I.8. Isothermes d’adsorption …………………………………………………………………………... 9 I.8.1. Classification des isothermes d'adsorption ……………………………………………………… 9 I.9. Modélisation des isothermes d’adsorption………………………………………………………… 11 I.9.1. Modèle de Langmuir ……………………………………………………………………………. 11 I.9.2. Modèle de Freundlich …………………………………………………………………………… 12 I.10. Les adsorbants les plus utilisés …………………………………………………………………... 13 I.10.1. Charbons actifs ………………………………………………………………………………… 13 I.10.2. Les gels de silices ……………………………………………………………………………… 13 I.10.3. Les zéolites …………………………………………………………………………………….. 14 I.10.4. Les alumines activées ………………………………………………………………………….. 14 I.10.5. Les résines organiques commerciales …………………………………………………………. 14 I.10.6. Bio-Adsorbants ………………………………………………………………………………... 14 II. Les biosorbants……………………………………………………………………………………... II.1. Définition et origines des biosorbants ……………………………………………………………. 15 II.2. Classification des biosorbants ……………………………………………………………………. 16 II.2.1. Biosorbants d'origine aquatique ………………………………………………………………... 16 II.2.2. Biosorbants d'origine agro-industrielle ………………………………………………………… 16 II.3. Propriétés des biosorbants ……………………………………………………………………….. 16 II.3.1. Propriétés chimiques des biosorbants …………………………………………………………. 16 II.3.2. Propriétés physiques des biosorbants …………………………………………………………. 20 II.4. Modification des biosorbants …………………………………………………………………….. 20 II.4.1. Les procédés physico-chimiques ………………………………………………………………. 21 II.4.2. La fabrication de charbon actif ………………………………………………………………… 21 II.4.3. Les procédés biologiques ………………………………………………………………………. 22 III. Généralité sur les colorants ……………………………………………………………………….. III.1. Définition et structure d’un colorant ……………………………………………………………. 23 III.2. Classification des colorants …………………………………………………………………….. 24 III.2.1. Classification chimique ………………………………………………………………………. 24 III.2.2. Classification tinctoriele ………………………………………………………………………. 28 III.3. Utilisations des colorants ……………………………………………………………………….. 31 III.4. Toxicité des colorants …………………………………………………………………………… 32 III.4.1. Toxicité sur la santé humaine …………………………………………………………………. 32 III.4.2. Toxicité des milieux aquatiques ………………………………………………………………. 32 Chapitre II : procédures expérimentale et méthodes analyses…………………………………………. I. Introduction…………………………………………………………………………………………. 33 II. Produits et matérielles utilisés …………………………………………………………………….. 33 II.1. Réactifs utilisés ………………………………………………………………………………….. 33 II.2. Préparation des solutions ………………………………………………………………………… 36 II.3. Appareillage analytique …………………………………………………………………………. 37 II.3.1. pH-mètre……………………………………………………………………………………….. 37 II.3.2. Spectrophotomètre d'absorption UV-Visible…………………………………………………… 38 II.3.3. Spectroscopie infrarouge ……………………………………………………………………….. 38 II.4. Préparation de l’adsorbant ……………………………………………………………………….. 39 II.5. Procédure expérimentale de fabrication du charbon actif ……………………………………….. 41 II.6. Adsorption des colorants …………………………………………………………………………. 42 II.6.1. Détermination du taux d’élimination des métaux (%E) ………………………………………... 43 II.6.2. Calcul de la quantité adsorbée (qt)……………………………………………………………… 43 Chapitre III Résultats expérimentaux et discussions ………………………………………………….. III.1. Introduction ……………………………………………………………………………………. 44 III.2. Caractérisation physique-chimique de la coquille de noix de coco ……………………………... 44 III.2.1. Le pH de Point de charge nulle (pHPZC) …………………………………………………….. 44 III.2.2. Infrarouge ……………………………………………………………………………………... 45 III.3.Etude de l’influence de quelque paramètre sur l’adsorption de BM. …………………………… 46 III.3.1.l’influence du pH sur l’adsorption de BM ……………………………………………………... 47 III .3.2.Effet de temps de contact ……………………………………………………………………… 48 III.3.3.Effet de la granulométrie des particules ……………………………………………………….. 50 III.3.4.Effet de la masse du support …………………………………………………………………… 51 III.3.5.Effet de la vitesse d’agitation ………………………………………………………………….. 52 III.3. 6. Effet de la concentration initiale de colorant………………………………………………….. 53 III.3.7. Structure moléculaire de l’adsorbat ………………………………………………………….. 54 III.4. Isotherme d’adsorption …………………………………………………………………………. 55 III.4.1. Type d’isotherme adsorption ………………………………………………………………… 55 III.4.2. Modélisation des isothermes d’adsorption ……………………………………………………. 57 III.4.2.1. Application du modèle de Freundlich……………………………………………………….. 57 III.4.2.2. Application du modèle de Langmuir :………………………………………………………. 58 III.5. La régénération de l’adsorbant………………………………………………………………….. 60 III.6. Etude de l’influence de quelque paramètre sur l’adsorption de Méthyle orange……………….. 61 III.6.1.Effet du pH ……………………………………………………………………………………. 61 III.6.2. Effet de la masse du support…………………………………………………………………… 62 III.6.3. Effet du traitement chimique appliqué sur le support………………………………………… 63 Conclusion générale……………………………………………………………………………………. 65 Liste des abréviations BM :le Bleu de méthylène. MO :Méthyle orange. RB :Rhodamine B. CA :Charbon actif. IRTF :Spectroscopie infrarouge transformé de Fourier. Introduction générale 1 Introduction générale La protection et la préservation de l’environnement sont l’un des piliers du développement durable, qui constitue actuellement un enjeu majeur pour l’avenir de l’homme et de la planète. Actuellement, l’humanité se trouve devant une croissance alarmante de la pollution du milieu naturel par des matières organiques ou inorganiques diverses : des pesticides, des détergents, des métaux lourds, et autres substances toxiques… Cette pollution peut provoquer des effets nocifs sur l’environnement et sur la santé humaine [1]. Souvent, les substances chimiques contenues dans les eaux usées des industries sont difficilement biodégradables et le manque ou l’insuffisance de systèmes de traitement mène ainsi à leurs accumulations dans le cycle de l’eau. Les eaux résiduaires industrielles chargées en colorants ont été largement étudiées, en vue de les traiter avant leur rejet dans les milieux naturels. Pour réduire les effets néfastes de ces colorants, plusieurs procédés de traitement des eaux usées, notamment physicochimiques, sont mis en œuvre, en particulier, la technique de l’adsorption sur différents matériaux solides. L’adsorption utilisant le charbon actif est un des procédés les plus efficaces pour la fixation des colorants contenus dans les effluents aqueux industriels, cependant le prix de revient élevé de ce support adsorbant est un inconvénient non négligeable. Depuis quelques années, de nombreux chercheurs se sont focalisés sur la préparation de certains adsorbants à partir de déchets naturels d’arbres fruitiers [2], coquilles d’oeufs [3], déchets de palmiers [4], noyaux des dattes [5] ou encore la sciure de bois [6], pour les utiliser en qualité des biosorbants, en vue de remplacer le charbon actif. Ces biomatériaux sont disponibles, avec un coût de revient très faible, se sont avérés efficaces vis- à-vis de molécules organiques à l’échelle de laboratoire. La uploads/Geographie/ etude-de-l-x27-adsorption-de-colorants-organiques-bleu-de-methylene-et-methyle-orange-sur-les-coqui.pdf