Comparaison des modèles d’isothermes linéaires et non-linéaires de Freundlich pour l’adsorption du rouge acide 151 par le charbon actif à base des pépins de raisin et

par le charbon actif d’Aldrich

Pour les cas des modèles linéaires :

* Le coefficient de détermination le plus important de 0,899 est celui obtenu de l’isotherme d’adsorption de l’AR-151 par les GC-6. Le plus faible facteur d’hétérogénéité correspond à l’isotherme d’adsorption de l’AR-151 par les GC-4, il est égale à 0,394 signifiant une intensité d’adsorption plus grande de 2,535 et une énergie d’adsorption plus importante de 26.199 mg/g correspondante à l’isotherme d’adsorption de l’AR-151 par des GC-5.

* Tous les modèles sont favorables à l’exception du modèle d’isotherme d’adsorption de l’AR-151 par les GC-6 activés physiquement qui est modéré.

Et pour les modèles non-linéaires :

* L’isotherme d’adsorption de l’AR-151 par les GC-5 et du GC-6 présente des coefficients de détermination importants, de 0,9466 et 0,9253 respectivement et leurs énergies d’adsorption sont de l’ordre 40,79 et 7,326 mg/g respectivement.

* Une intensité d’adsorption importante de 3,599 correspondante à l’adsorption de l’AR-151 par les GC-4. Tous les modèles sont favorables à l’exception du modèle d’isotherme d’adsorption du GC-6 qui est modéré.

V.4.7. Conclusion

* En fixant la masse de l’adsorbant à 0,1g et a une concentration initiale égale à 100 mg/L, le taux d’élimination de l’AR-151 par les GC-4 est de 82,19 %, quant au cas de l’activation mixte des GC, il est de 93,87 % ; par contre, les taux atteint sont de 92,5 % et 92 % pour le charbon actif d’Aldrich et les GC-6 activés physiquement respectivement.

* L’isotherme linéaire de Langmuir pour l’adsorption de l’AR-151 par les GC-6 présente une capacité maximale d’adsorption la plus importante de 424,875 mg/g tandis que le charbon actif d’Aldrich possède une intensité et un coefficient de détermination de 0,0218 L/mg et 0,974 respectivement. Á l’exception du modèle type-II qui a été appliquée pour l’adsorption de l’AR-151 par les GC-6, tous les autres modèles de type-I sont favorables.

* La capacité maximale d’adsorption de l’AR-151 par les GC-4 est de 151 mg/g dans le cas du modèle non-linéaire de Langmuir qui est la plus faible par rapport aux autres cas, la plus importante est de 325,7 mg/g en utilisant les GC-5 obtenus par activation mixte. Les modèles d’isothermes non-linéaires de Langmuir présentent des énergies d’adsorption importantes comparativement aux modèles d’isotherme linéaires.

* Toutes les fonctions d’erreurs des modèles linéaires de Freundlich sont faibles, le facteur d’hétérogénéité le plus important est obtenu dans le cas d’adsorption de l’AR-151 par les GC- 6, cela a rendu le processus d’isotherme modéré, l’énergie d’adsorption dans ce cas est la plus faible elle est de 5,7841 mg/g. Les GC-5 présentent une énergie d’adsorption importante de l’ordre 26,199 mg/g.

* Le modèle non-linéaire de Freundlich présente des énergies d’adsorptions plus importantes que celles obtenues dans les cas linéaires, la plus élevée correspond a l’adsorption de l’AR- 151 par le charbon actif d’Aldrich elle est de 43,73 mg/g, tous les processus d’isothermes sont bons a l’exception du modèle d’adsorption de l’AR-151 par les GC-6 activés physiquement. *L’ordre de validité de l’adsorption de l’AR-151 dans ce cas est comme suit :

GC-5>Aldrich>GC-6>GC-4. Donc l’ordre total de validité de l’adsorption de l’AR-151 est comme suit : GC-3>GC-2>GC-5>Aldrich>GC-6>GC-4>GC-1.

* Afin de valider les modèles, il est important de ne pas se limiter sur les valeurs des coefficients de détermination, mais il est exigé d’employer d’autres fonctions d’erreur aussi. Il est préférable d’étudier les modèles non-linéaires parce qu’ils sont près de la réalité et représentent bien les données expérimentales et calculées malgré les difficultés de les résoudre.

CHAPITRE V.5

Adsorption d’orange acide 10 par le charbon actif issu des pépins de raisin activés par le CaCl2, H3PO4 et KOH

V.5.1. Isotherme d’adsorption d’orange acide 10 par le «GC-1» charbon actif à base des pépins de raisin activé par le CaCl2

* Les valeurs les plus élevées du taux d’élimination et du coefficient de distribution sont égales à 92,57 % et 1,55 L/g respectivement, correspondantes à une concentration initiale égale à 500 mg/L et une masse de 0,2g (Figure V.5.a /b).

* En comparant les modèles d’isothermes linéaires de Langmuir, le modèle type-I présente un coefficient de détermination égal à 0,974, une capacité maximale d’adsorption et une constante d’équilibre de 99,94 mg/g et 0,0165 L/mg respectivement. En revanche, la capacité maximale d’adsorption obtenue à partir du modèle type-II, III et IV est égale à 125,616 mg/g, 89,614 mg/g et 103,604 mg/g respectivement. Les valeurs du facteur de séparation pour tous les modèles sont compris entre 0<R_L<1 signifiant qu’ils sont favorables.

* Le processus est favorable dans le cas du modèle d’isotherme non-linéaire de Langmuir, avec un coefficient de détermination et une capacité maximale d’adsorption de 0,9134 et 91,61 mg/g respectivement et une énergie d’adsorption est de 0,026± 0,005 L/mg.

* L’intensité d’adsorption qui est trouvée à partir du modèle d’isotherme linéaire de

Freundlich est égale à 2,5171 ; cela indique une bonne capacité d’adsorption, cette dernière

est égale à 8,5385 mg/g, le coefficient de détermination est de 0,815 et les valeurs-P sont négligeables ce qui confirme un bon agrément entre les valeurs expérimentales et calculées. * Le coefficient de détermination et la capacité d’adsorption obtenus à partir du modèle d’isotherme non-linéaire de Freundlich sont égaux à 0,8854 et 14,05 mg/g respectivement, l’intensité d’adsorption est de 3,314 menant ainsi à une bonne capacité d’adsorption.

Les (Figure V.5.1.a et V.5.1.b) représentent les courbes du facteur de séparation de différents modèles d’isothermes linéaires et non-linéaires de Langmuir et les courbes de la quantité de substance adsorbée pour les modèles linéaires et non-linéaires de Langmuir et de

Figure V.5.1.a : Facteur de séparation- Modèles d’isothermes linéaires et non-linéaires de Langmuir pour l’adsorption du AO-10, cas du GC-1

Figure V.5.1.b : Isothermes d’adsorption du AO-10, cas du GC-1 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 C0 RL L a n g m u ir - 1 ; L a n g m u ir - 2 ; L a n g m u ir - 3 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 RL L a n g m u ir - 4 ; N o n li n e a r L a n g m u ir 0 20 40 60 80 100 120 0 100 200 300 400 500 600 700 Ceq(mg/l) q e (m g /g )

Experimentale Freundlich no n-lineaire Langmuir no n-lineaire Freundlich lineaire Langmuir-2 Langmuir-1

V.5.2. Isotherme d’adsorption d’orange acide 10 par le «GC-2» charbon actif à base des