Utilisation de ligno-celluloses cationiques pour la dépollution des eaux : application à la sorption de surfactants et des oxy-anions du chrome

• Auteur / Autrice : Haïfa Zghida
• Direction : Robert Gauthier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux polymères & composites
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Robert Gauthier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eau -- Épuration -- Échange d'ions

Chrome -- Composés

Surfactants

Absorption et adsorption

Polluants de l'eau

Lignocellulose

Résumé

Des ligno-celluloses de diverses origines ont été modifiées par greffage de groupes ammonium quaternaire en vue de leur utilisation comme adsorbant pour des polluants présentant un caractère anionique. Les capacités d'adsorption Ca sont modulables selon les conditions expérimentales et varient de 0,3 à 1,32 millimole de sites ammonium par gramme de support. Des surfactants anioniques, le dodécyl sulfate de sodium et le dodécyl benzène sulfonate de sodium, et l'anion oléate sont rapidement adsorbés et solidement retenus sur ces supports grâce à une interaction ionique forte. Les quantités de chaque polluant adsorbées Qa dépendent de la valeur de Ca, mais quel que soit le support utilisé, le rapport Qa/Ca correspond à une stoechiométrie 1/1. D'autres polluants très toxiques, les oxy-anions du chrome VI, ont un comportement très semblable, mais avec Qa/Ca égal à 1/1 pour l'ion chromate et 1/2 pour l'ion dichromate. Dans le cas des molécules à propriétés tensio-actives, cette première fixation d'anions sur les sites cationiques peut entraîner l'agrégation d'autres surfactants, identiques ou différents, voire zwitterioniques, grâce aux interactions entre les chaînes hydrophobes, à condition de maintenir le milieu au repos. La valeur de Qa/Ca atteint alors 1,8-2,5. L'ensemble des résultats obtenus a été traité par les modèles de Langmuir, Freundlich et Jossens. Seul ce dernier rend bien compte du processus d'adsorption sur tout le domaine de concentration utilisé. En raison de la forte interaction ionique, la désorption des polluants, une fois le support saturé, est difficile à réaliser, il faut utiliser des solutions salines de force ionique élevée et opérer bien au-dessus de la température ambiante.