Ce travail a eu pour thème central les charbons actifs, un adsorbant jouant un rôle fondamental dans l’élimination en solution aqueuse des cations Mn (II) et Al (III), puis des substances humiques. Dans le souci de valoriser les déchets des coques de noix de coula edulis (noisetier d’Afrique), la première phase de cette étude a été consacrée à la préparation et à la caractérisation physico-chimique des charbons actifs. Les propriétés surfaciques étudiées à l'aide de l’Infrarouge à Transmission de Fourier (IRTF), titrage de Boehm, la détermination du pHPCN et l'évaluation des surfaces spécifiques par adsorption de l'iode, le bleu de méthylène et/ou l'acide acétique.
Les résultats des spectres infrarouges ont montré respectivement la présence des groupements -C-C-, -C-O-, -C = C- et -C = O. La titration de Boehm a prouvé que l'acidité totale était supérieure à basicité totale. Les valeurs de pH de charge zéro ont été inclus entre 2 et 3,5. Les surfaces spécifiques obtenues par adsorption diminué dans l'ordre de l'iode, l'acide acétique et le bleu de méthylène classant par ordre de prépondérance les micro, méso et macro pores sur leurs surfaces. Enfin l utilisation des charbons actifs obtenus pour éliminer les cations Mn (II) et Al (III), puis les substances humiques en solution aqueuse en mode batch en faisant varier les paramètres tels que le pH, la concentration initiale, le temps de contact, la température, la masse du charbon actif et sa granulométrie.
Ces résultats ont révélé que l'adsorption des ions Mn (II), Al (III) et des substances humiques est fortement dépendante du pH. Les données expérimentales ont montré que l’adsorption des ions Mn (II) est suivie par les isothermes de Langmuir et de Freundlich et celle des ions Al (III) et des substances humiques par l’isotherme de Langmuir. L’étude cinétique a montré que les réactions d’adsorption des ions Mn (II) et Al (III) sont suivies par le modèle du pseudo-second ordre, alors que celle des substances humiques est suivie par le modèle du pseudo-premier ordre et caractérisée par un mécanisme de transfert de masse externe. L’étude thermodynamique a montré que l’adsorption des ions Mn (II) et des substances humiques est spontanée, l’adsorption des ions manganèse est endothermique sur le charbon actif, CAo, et exothermique sur les charbons actifs, CAH et CAZ, alors que celle des substances humique est endothermique à la surface de chaque charbon actif.
Inhaltsverzeichnis
- Préface du Responsable de l'EDSFA
- Dédicaces
- Remerciements
- Introduction
- Chapitre 1 : Généralités sur les charbons actifs
- 1.1. Définition et propriétés des charbons actifs
- 1.2. Méthodes de préparation des charbons actifs
- 1.3. Applications des charbons actifs
- 1.4. Matériaux d'origine végétale pour la production de charbons actifs
- Chapitre 2 : Matériels et méthodes
- 2.1. Matériels
- 2.1.1. Coques de noix de Coula edulis
- 2.1.2. Solutions chimiques
- 2.1.3. Matériels de laboratoire
- 2.2. Méthodes
- 2.2.1. Préparation des charbons actifs
- 2.2.2. Caractérisation des charbons actifs
- 2.2.3. Études d'adsorption
- Chapitre 3 : Résultats et discussion
- 3.1. Caractérisation des charbons actifs
- 3.2. Études d'adsorption
- 3.2.1. Adsorption des cations Mn (II) et Al (III)
- 3.2.2. Adsorption des substances humiques
- Conclusion
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Dissertation befasst sich mit der Herstellung und Charakterisierung von Aktivkohle aus Coula edulis-Nüssen. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines effizienten und nachhaltigen Verfahrens zur Herstellung von Aktivkohle aus landwirtschaftlichen Abfällen, die als Adsorbens für die Entfernung von Schwermetallen (Mn (II) und Al (III)) und Huminstoffen aus wässrigen Lösungen eingesetzt werden kann.
- Herstellung und Charakterisierung von Aktivkohle aus Coula edulis-Nüssen
- Bewertung des Adsorptionsverhaltens der Aktivkohle gegenüber Schwermetallen (Mn (II) und Al (III)) und Huminstoffen
- Optimierung der Adsorptionsbedingungen
- Bewertung des Potenzials der Aktivkohle für die Wasseraufbereitung
- Nachhaltige Verwendung von landwirtschaftlichen Abfällen
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel bietet eine umfassende Einführung in die Thematik der Aktivkohle, beleuchtet ihre Eigenschaften, Herstellungsverfahren und Anwendungen. Kapitel 2 beschreibt detailliert die verwendeten Materialien und Methoden zur Herstellung und Charakterisierung der Aktivkohle. Im dritten Kapitel werden die Ergebnisse der Charakterisierung der Aktivkohle sowie der Adsorptionsstudien für Schwermetalle und Huminstoffe präsentiert und diskutiert.
Schlüsselwörter
Aktivkohle, Coula edulis, Schwermetalle, Huminstoffe, Adsorption, Wasseraufbereitung, nachhaltige Nutzung, landwirtschaftliche Abfälle.
- Quote paper
- Mexent Zue Mve (Author), 2016, Préparation et caractérisation des charbons actifs obtenus à partir des coques de noix de Coula edulis, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/419433
