COMBINAISONS ULTRASONS/Fe(II) ET ULTRASONS/H 2 O
ІI.3.8 ABATTEMENT DE LA DCO
Afin de vérifier si le colorant (Acid Blue 25) subit une oxydation complète, il s‟avère nécessaire d‟effectuer des mesures de la DCO au cours du traitement ultrasonore. La mesure de la DCO au cours du traitement ultrasonore a été donc réalisée.
L‟évolution de la demande chimique en oxygène (DCO) d'une solution aqueuse d‟AB25 à 30 mg/L au cours du traitement sonochimique est présentée sur la Figure II.14. D‟après cette figure, il semble que l‟application des irradiations ultrasonores même si elle élimine complètement l‟AB25 ne conduit pas à une oxydation complète de la charge organique contenue dans la solution même après une longue durée de traitement. Des rendements d‟oxydation relativement faibles de l‟ordre de 36% et 57% sont atteints après 8 et 16 heures de sonolyse respectivement. Ces résultats soulignent le fait que les produits de dégradation de l‟AB25 sont récalcitrants aux traitements sonochimiques. Ceci est dû au fait que les intermédiaires produits ont de faibles
probabilités d‟entrer en contact avec les radicaux ●OH. La possibilité de la formation
d‟intermédiaires hydroxylés [29, 51] de caractère plus hydrophile que l‟AB25 constitue un autre facteur qui peut expliquer la faible efficacité de l‟action ultrasonore sur l‟abattement de la DCO.
Figure II.14. Evolution de la DCO d‟une solution d‟AB25 sous irradiation ultrasonore
(conditions : V=100 mL ; C0 = 30 mg/L ; T= 20 ± 1 °C ; pH= 5,7 ; f =1700 kHz ; Pa =14 W)
Les résultats présentés ci-dessus sont en accord avec ceux de Merouani et al. [38] qui ont rapporté dans leur étude sur la dégradation ultrasonore de la Rodamine B (300 kHz et 60W)
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 4 8 12 16 DC O/ DC O0 , C/C 0 Temps de sonolyse (h) DCO/DCO0 C/C0
qu‟une longue durée d‟irradiation ne permet pas d‟éliminer complètement la charge organique de la solution (la DCO).
CONCLUSION
La présente étude a montré que l‟AB25 peut être dégradé en solution aqueuse par l‟irradiation ultrasonore de haute fréquence (1700 kHz).
La caractérisation du sonoréacteur a été évaluée par la méthode calorimétrique et trois méthodes dosimétriques (la dosimétrie KI, la réaction de Fricke et la production de peroxyde d'hydrogène). Les trois méthodes étudiées montrent clairement la production d‟espèces oxydantes pendant la sonolyse et reflètent les effets sonochimiques de l'irradiation ultrasonore de haute fréquence.
La vitesse de dégradation de l‟AB25 dépend de la concentration initiale en colorant, du pH et de la température de la solution. Les sels ajoutés à la solution du colorant poussent les molécules d‟AB25 de la solution vers l‟interface des bulles de cavitation et augmentent ainsi la vitesse de dégradation. La dégradation sonochimique menée dans les eaux distillée et naturelle montre que la dégradation est plus efficace dans l'eau naturelle par rapport à l‟eau distillée. L‟ajout de Fe(II) améliore significativement la vitesse initiale de dégradation du polluant. Le Fe(II) engendre la dissociation du peroxyde d'hydrogène produit par ultrasons conduisant à la
formation des radicaux HO• qui accélèrent la dégradation du colorant. La combinaison des
ultrasons avec le peroxyde d'hydrogène est une option prometteuse pour augmenter la production des radicaux libres. La concentration de peroxyde d'hydrogène joue un rôle prépondérant dans le perfectionnement de la dégradation par le procédé combiné. Les résultats
de ce travail montrent que les procédés ultrasons/H2O2 et ultrasons/Fe(II) sont efficaces pour la
dégradation de l'AB25 en solutions aqueuses par l‟irradiation ultrasonore de haute fréquence. La DCO de la solution aqueuse n‟est pas complètement éliminée sous l‟action des ultrasons même après une longue durée de traitement (16 heures).
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