Protocoles expérimentaux 1 Dispositif expérimental

Le protocole opératoire, se traduit par la dispersion d’une quantité bien déterminée du kaolin préparé dans un bêcher contenant les cations métalliques considérés (nickel, manganèse, plomb) sous forme de solution synthétique, obtenu séparément par la dissolution du nitrate de nickel (Ni(NO3)2, 7H2O.) , du nitrate de manganèse (Mn4(NO3)2, 6H2O) et du nitrate du plomb

(Pb(NO3)2, 7H2O) dans l’eau distillée.

L’ensemble est relié à un dispositif comportant un indicateur de température et de la vitesse d’agitation. L’agitation est assurée par un agitateur à hélices et la température est mesurée par thermomètre.

L’ajustement du pH de la solution aqueuse est réalisé par l’ajout de l’ammoniaque ou d »acide chlorhydrique. La cinétique d’adsorption a été suivie en faisant des prélèvements de cinq millilitres pour un intervalle de temps de deux minutes.

Figure II-1./ Réacteur batch en verre

2.8.2 Cinétique d’adsorption

L’étude de l’adsorption d’un composé sur un adsorbant nous permet d’examiner l’influence du temps de contact sur sa rétention. Cette étude a été menée de manière à déterminer les quantités maxima des adsorbats choisis (nickel, manganèse et plomb) que peut fixer le kaolin après un

temps de contact de 24 heures sous agitation. Ce temps serait nécessaire pour que s’établisse un équilibre thermodynamique adsorbant-adsorbé [28, 29, 30].

Les concentrations des solutions métalliques, les masses du kaolin et les flacons sont tous identiques et un tube témoin sans adsorbat a servi de référence. Les échantillons sont prélevés à intervalles de temps bien définis.

Les conditions expérimentales utilisées sont citées ci-dessous : Mesure du temps d’équilibre

 Masse du kaolin (Mkaolin) : 1g

 Vitesse d’agitation (Vag) : 300tr/min

 pH du milieu : 4,6-5,1  Température (T°) : 20°C  Granulométrie : 60 ≤ Ø < 80

 Concentration de la solution initiale (Ccation) : 30mg/l

Optimisation de la vitesse d’agitation  Masse du kaolin (Mkaolin) : 1g

 Vitesse d’agitation (Vag) : 100, 200, 300, 400, 500 tr/min

 pH du milieu : 4,6- 5,2  Température (T°) : 20°C  Granulométrie : 60 ≤ Ø < 80

 Concentration de la solution initiale (Ccation) : 30mg/l

Optimisation du ph du milieu

 Masse du kaolin (Mkaolin) : 1g

 Vitesse d’agitation (Vag) : 400tr/min

 pH du milieu : 2,5-2,8 ; 4 –4,4 ; 4,6-5,1 ; 5,4–5,8 ; 5,9–6,4  Température (T°) : 20°C

 Granulométrie : 60 ≤ Ø < 80

 Concentration de la solution initiale (Ccation) : 30mg/l

Optimisation de la température du milieu  Masse du kaolin (Mkaolin) : 1g

 Vitesse d’agitation (Vag) : 400tr/min

 pH du milieu : 4- 4.4  Température (T°) : 20°C  Granulométrie : 60 ≤ Ø < 80

 Concentration de la solution initiale (Ccation) : 30mg/l

Optimisation de la granulométrie du kaolin  Masse du kaolin (Mkaolin) : 1g

 Vitesse d’agitation (Vag) : 400tr/min

 pH du milieu : 4- 4,4  Température (T°) : 20°C

 Granulométrie : 60< Ø ; 60 ≤ Ø < 80 ; 80 ≤ Ø <100 ; Ø >100  Concentration de la solution initiale (Ccation) : 30 mg/l

2.8.3 Isothermes d’adsorption

L’adsorption des polluants métalliques étudiés est réalisée en réacteur discontinu dans une série béchers en verres de 1.00 L. Nous introduisons des masses du kaolin constant (1 g), auxquelles nous ajoutons des solutions métalliques de concertation variant de 10 à 100 mg/L.

ce travail c’est fait dans les conditions opératoire suivante :  Masse du kaolin (Mkaolin) : 1g

 Vitesse d’agitation (Vag) : 400tr/min

 pH du milieu : 4- 4,4  Température (T°) : 20°C  Granulométrie : 80 ≤ Ø < 100  Solution initiale (CNi): 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mg/L  Solution initiale (CMn): 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mg/L  Solution initiale (CPb) : 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mg/L

2.8.4 L’adsorption du mélange binaire sur le kaolin

L’adsorption du nickel et du plomb dans des solutions binaires à des concentrations égales (15 mg/L) est réalisée dans les mêmes conditions optimales pour une mono-adsorption.

 Masse du kaolin (Mkaolin) : 1g

 Vitesse d’agitation (Vag) : 400tr/min

 pH du milieu : 4- 4,4  Température (T°) : 20°C  Granulométrie : 80 ≤ Ø <100

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