Adsorption du Cuivre (II) par les billes composites (Alginate /Coquille d’œuf)

Abstract

L’objectif de notre travail porte sur l’élimination du cuivre(II) par adsorption sur un matériau élaboré à partir de la coquille d’œuf qui est d’origine renouvelable et biodégradable. Nous nous sommes intéressés à l’encapsulation de la poudre de la coquille d’œuf par une matrice de polymère naturel qui est l’alginate de sodium, Les billes résultantes de cette combinaison présentent des sites d’adsorption efficaces vis-à-vis les substances ciblées dans la solution. Le processus d’adsorption a été réalisé en mode batch. L’étude cinétique de l’adsorption du cuivre (II) sur les billes composites a montré que la capacité maximale de rétention de ce métal est fortement dépendante des conditions optimales: pH˃4, masse de la poudre de la coquille d’œuf ≥4g, temps de contact de 80min à température ambiante et une vitesse d’agitation modérée de 200 tour/min. Une diminution de taux d’adsorption pour des concentrations importantes de cuivre due à la saturation du support et donc une quantité des ions restant libre dans la solution, produisant un rendement faible. La quantité maximale adsorbée déduite de la forme linéaire du modèle de Langmuir était de 50 mg/g. L’adsorption du cuivre par les billes composites se réalise en monocouches du fait qu’elle obéit au modèle de Langmuir et de type (L) selon la classification de Giles. L’analyse thermodynamique a montré que la fixation du cuivre sur le biocomposite est spontanée et endothermique et que l’adsorption de ce métal se fait aléatoirement sur les sites actifs à l’interface solide/liquide. La valeur faible de l’enthalpie standard (∆H°=2,694 kJmol-1<40kJmol-1) indique qu’il s’agit bien d’une physisorption.