DEGRADATION PHOTOCATALYTIQUE DU VERT MALACHITE Fouad. GUENFOUD , Malika MOKHTARI Laboratoire du Chimie Inorganique et Environnement, Département de Chimie, Faculté des Sciences, Université de Tlemcen 13000 Algérie Laboratoire de Chimie Inorganique et Environnement UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID – TLEMCEN FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE CHIMIE INTRODUCTION Eau thermostatée 25°C Réacteur double parois Les vêtements que nous portons sont fabriqués à partir de fibres textiles puis colorés à l’aide de différentes teintures qui leur donneront leur couleur définitive. Ces teintures sont élaborées à partir de différents pigments, substances minérales, organiques, ou synthétiques se présentant généralement sous forme de poudre. Le traitement des eaux usées de couleur est un problème majeur pour l'industrie mais également comme une grave menace pour l’environnement et la santé. Le vert malachite est un colorant utilisé comme un biocide dans l’industrie aquacole. Il est aussi utilisé dans divers domaines de la santé, de l’alimentation et du textile. Des études récentes ont montré que le vert malachite agit comme un poison respiratoire, endommageant la capacité de la cellule pour la production d’énergie vitale. L'objet du présent travail est l’étude de la dégradation du vert malachite par la photocatalyse hétérogène (UV/TiO2, UV/ZnO) et comparée à celle utilisée en remplaçant les radiations UV par des radiations solaires. Lampe UV 254 nm Gaine en quartz Aperçu générale sur le Vert Malachite RESULTATS & Discussion Le vert de malachite est un sel formé avec l’acide oxalique et qui se présente sous la forme d’une poudre cristalline verte. Il est un colorant organique et la molécule peut exister sous deux formes, soit ionisée et non ionisée selon le pH du milieu (figure 1) [1]. Il appartient a la classe des colorants appelée les triphénylméthanes. Ce colorant trouve son application aussi dans le domaine médical comme marqueur biologique parce que dû à ses propriétés antifongiques, à son faible coût et de sa facilité d’utilisation, il a longtemps été employé dans la prévention et le traitement des saprolégnioses qui infestent les œufs incubés, les alevins et les poissons adultes (figure 2) [2-4] [TiO2]=1g/l [TiO2]=0.5 g/l L'effet de la concentration du photo-catalyseur TiO2 de type anatase sur la dégradation photocatalytique (UV /TiO2) du vert malachite [MG]=20 mg/l , T =23°C L'effet de la concentration du photo-catalyseur TiO2 de type P25 sur la dégradation photocatalytique (UV /TiO2) du vert malachite [MG]=20 mg/l, T =23°C Figure 01: Formules chimiques des formes ionisée Figure 02: Poisson rouge infesté (maladie des points blancs) La dégradation photocatalytique du vert malachite par deux type d’oxyde de titane (anatase et P25) (UV /TiO2) [MG]=20 mg/l , T =23°C Danger du Vert Malachite Actuellement, le vert malachite est controversé Par la US Food and Drug Administration (1993) parce qu’il agit comme un poison respiratoire, endommageant la capacité de la cellule pour la production d’énergie vitale. La recherche a indiqué que le vert malachite peut être toxique pour les cellules humaines et favorise la formation de tumeur du foie chez les rongeurs. Il est carcinogène, mutagène, tératogène et peut être la cause de toxicité respiratoire). procédé % de dégradation Temps de traitement (min) UV254nm/TiO2 (anatase) 96 120 UV254nm/TiO2 (P25) 95 180 UV254nm/ZnO 94 75 UVsolaire/TiO2 (anatase) 90 87 Réacteur photocatalytique utilisé La minéralisation du colorant par procédé AOP a été réalisée dans un réacteur double paroi de 1L . Le réacteur équipé d’une lampe UV émit un rayonnement monochromatique à 254 nm et elle est protégée de la solution par un tube en quartz placé en position axiale. Le vert malachite préparée sans aucune purification préalable dans de l’eau distillée Avant de commencer la dégradation photocatalytique , le mélange colorant –oxyde est resté sous une agitation durant 20 minute pour assurer l’adsorption physique entre l’adsorbant et l’adsorbat. Deux types d’oxyde de titane TiO2 ont été utilisée soit Anatase et P25 (Aldrich),Oxyde de zinc utilisé ZnO (Aldrich) Le traitement photocatalytique de la solution du vert malachite par les radiation solaires est assuré par l’exposition directe du réacteur au soleil à l’exterieur du laboratoire. Dégradation photocatalytique du vert malachite par les radiations UV et solaires [MG]=20 mg/l , [TiO2]anatase=[TiO2]P25=[ZnO] = 1 g/l pH (naturel)=4.7, T =23°C conclusion la photodégradation par irradiation solaire du colorant vert malachite en présence de l’oxyde de Zinc à la concentration 1g/l est manifeste. Le taux de sa décoloration est de 96% au bout de 75 min d’irradiation provient de la perte de la conjugaison des électrons. Pour les trois oxydes (TiO2 (anatase et P25 )et ZnO), un rendement de décoloration est obtenu plus important si on irradié la solution coloré avec des radiations solaire que l’irradié avec des radiations UV artificielle.