Journée Nationale Simulation et Nanomatériaux Guelma, le 17 décembre 2014 Etude cinétique et thermodynamique d’adsorption du nickel (Ni2+) sur un charbon actif en poudre Omar KHELIFI, Mouna NACEF, Abed Mohamed AFFOUNE Laboratoire d'Analyses Industrielles et Génie des Matériaux, Département de Génie des Procédés, Faculté des Sciences et de la Technologie, Université 8 Mai 1945 Guelma, BP 401, Guelma 24000, Algérie E-mail : khelif.omar@yahoo.fr ; nacef2010@yahoo.fr ; affoune2@yahoo.fr Adsorption du nickel sur un charbon actif en poudre. Etude cinétique de l’adsorption avec l’utilisation de quatre (4) différents modèles. Etude thermodynamique (Calcul des paramètres thermodynamique: Energie de Gibbs (ΔG0), l’enthalpie (ΔH0) et l’entropie (ΔS0). OBJECTIF: INTRODUCTION Le nickel est l’un des métaux lourds les plus toxiques, il est présent le plus souvent dans l'environnement (eau, air et sol) sous forme de traces. Le nickel est présent dans les eaux usées à cause de nombreux procédés industriels, Il est potentiellement toxique pour l'homme et pour l'environnement aquatique [1]. L'élimination des ions Ni (II) à partir d’eaux usées peut se faire par précipitation chimique, électro-flottation, échange d'ions, osmose inverse et adsorption sur charbon actif [2]. Le charbon actif est un matériau carboné avec une porosité élevée , Il est couramment obtenue à partir de divers matériaux à haute teneur en carbone et qui ont une grande capacité d'adsorption en raison de leur structure physico-chimique [3]. PROCEDURE EXPERIMENTALE RESULTATS 1. Appareils et matériels utilisés : 1. Effet du temps de contact et du température : Mesure du pH (PH-mètre, HANNA) Agitation à 300 tpm (Agitateur magnétique) Dosage des ions Ni2+ par spectrophotomètre d’absorption atomique Tests d’adsorption du Ni2+ sur le charbon actif Journée Nationale Simulation et Nanomatériaux Fig. 1: Schéma synoptique sur les différents appareils utilisés 2. Etude cinétique: La cinétique d’adsorption du Ni (II) a été étudiée, en utilisant les différents modèles suivants: Pseudo-deuxième ordre: Modèle d’Elovich: Diffusion intra-particule: Pseudo-premier ordre: Fig. 2: Effet du temps de contact et de température sur l’adsorption du nickel 3. Etude thermodynamique: Pour étudier la faisabilité et la nature du procédés d’adsorption, les paramètres thermodynamiques ont été calculé en utilisant les équations suivantes : Tab. 2: Constantes des différents modèles de l’étude cinétique de l’adsorption CONCLUSION Les résultats de la présente étude montrent que le charbon actif en poudre a un potentiel considérable pour l'élimination du nickel (Ni2+) à partir des solutions aqueuses. L’étude cinétique de l’adsorption a été étudiée par l’application des différents modèles. Les résultats montrent que le pseudo-deuxième ordre offre le meilleur coefficient de corrélation et un accord entre la valeur de la capacité (qe) calculée et la capacité (qe) expérimentale. L’étude thermodynamique montre que le procédés d’adsorption était faisable, spontanée et endothermique. Tab. 1: Paramètres thermodynamique de l’adsorption du nickel REFERENCES [1]: Hasar, H. (2003). Adsorption of nickel ( II ) from aqueous solution onto activated carbon prepared from almond husk, 97, 49–57. [2]: Krishnan, K. A., Sreejalekshmi, K. G., & Baiju, R. S. (2011). Nickel ( II ) adsorption onto biomass based activated carbon obtained from sugar cane bagasse pith. Bioresource Technology, 102(22), 10239–10247. [3]: Reddad, Z., Gerente, C., Andres, Y., Marie-Christine, R., Thibault, J.-F., Le Cloirec, P., 2002b. Ni(II) and Cu(II) binding properties of native and modified sugar beet pulp. Carbohydr. Polym. 49, 23–31. [4]: Aksu, Z., Acikel, U., Kabasakal, E., Tezer, S., 2002. Equilibrium modelling of individual and simultaneous biosorption of chromium(VI) and nickel(II) onto dried activated sludge. Water Res. 36 (12), 3063–3073. [5]: Garcı, A. I. (2008). Adsorption of heavy metals onto sewage sludge-derived materials, 99, 6332–6338. Journée Nationale Simulation et Nanomatériaux -Adresse : Faculté des Mathématiques et de l’Informatique et des Sciences de la Matière - Université 8 mai 1945; Guelma 24000-Algérie E-mail : mismrachid@gmail.com // Tél / Fax : + 213 (0)37 21 45 49 // Site web : www.univ-guelma.dz