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Les carboxylates ont trouvé de multiples applications qui mettent à profit les propriétés physico-chimiques dues à leur structure. La principale concerne les produits tensioactifs ou agents de surface. Les savons sont les plus anciens agents tensioactifs connus et utilisés [137]. Le Tableau VIII rassemble les applications industrielles des carboxylates.

Industries

concernées Utilisations Applications Composés employés

Réf. Cosmétique émulsionnants, épaississants, surgraissants, stabilisateurs de mousse shampoings, bains moussants, crèmes, laits de beauté, démaquillants, produits de rasage

stéarates de sodium, de potassium ou

de triéthanolammonium [26]

Textile

dispersants, adoucissants, assouplissants

protection de la fibre délicate de laine au cours d’opérations chimiques

sévères

carboxylates à longue chaîne d’aluminium, de calcium, de zinc et

de magnésium [26] Pharmaceutique antiseptiques, antibactériens, lubrifiants fabrication de dentifrice pommades formulation de suppositoires

oléate de cuivre et de zinc, acides nonanoïque et laurique

undécylénate de zinc,

stéarate, laurate et oléate de glycérol

[139]

[130]

Produits

ménagers détergents

élimination des taches, produits vaisselles

oléate de magnésium et de nickel,

naphténate de nickel [139]

Traitement de surface

inhibiteurs de

corrosion protection des métaux

heptanoate de fer(III), heptanoate de cuivre(II), monocarboxylates de plomb à

chaînes linéaires aliphatiques

[154] [158] [159 ] [160 ]

Chimique collecteurs Flottation des minerais

laurate, tridécanoate, undécanoate et myristate de potassium, oléate de sodium, stéarate de sodium laurate de sodium [161 ] [162 ] [163 ] [164 ] [165 , 166 ]

Tableau VIII : applications industrielles des acides carboxyliques et carboxylates

Industries

concernées Utilisations Applications Composés employés

Chimique sécheurs, liants pour revêtements de surfaces peintures, vernis, encres

palmitates d’aluminium, de calcium et de magnésium

stéarates d’aluminium, de calcium, de magnésium et de zinc

oléates d’aluminium, de calcium, de plomb, de manganèse, de nickel, et de zinc

naphténates d’aluminium, de cobalt, de calcium, de manganèse et de plomb [139, 26] lubrifiants, stabilisants thermiques, plastifiants, catalyseurs, antistatiques

additifs pour les matières plastiques

stéarates de calcium, de plomb, de magnésium et de zinc, acide stéarique, stéarate de sodium

stéarate de calcium, savons de type baryum-cadmium

stéarates de calcium et de plomb,

dérivés des acides caproïque et laurique [139] [167 ] [26] [26] lubrifiants graisses

laurate, palmitate et stéarate de calcium, laurate, stéarate et oléate d’aluminium, stéarate de lithium, palmitate et stéarate de baryum, oléate et naphténate de cobalt, stéarate de magnésium, stéarate et oléate de zinc

[139]

Tableau VIII : applications industrielles des acides carboxyliques et carboxylates (suite).

La description des propriétés spécifiques des acides carboxyliques et des carboxylates met en évidence certaines particularités de ces composés. Leur structure, par les différences de comportement du (des) groupement(s) fonctionnel(s) et de la chaîne carbonée à l’intérieur d’une même molécule, sont à l’origine de leurs nombreux domaines d’applications. De part leur propriété acido-basique, les carboxylates formés en solution possèdent un ou plusieurs site(s) nucléophile(s) capables de « piéger » les cations. Cette propriété peut être mise à profit

pour la précipitation des cations métalliques en solution. Un grand nombre d’études a déjà été mené sur des composés capables de précipiter les métaux en solution, certains sont d'ailleurs largement utilisés industriellement. Le paragraphe suivant s’attachera à recenser les principales techniques de précipitation, leurs avantages, leurs inconvénients et l’apport des carboxylates en tant que réactif de précipitation.

IV.Les carboxylates de sodium : réactifs de précipitation sélective

des métaux en solution aqueuse

Dans le domaine des effluents industriels liquides engageant des rejets de métaux, les déchets peuvent être classés en deux catégories : d’une part les bains usés de procédés qui présentent des concentrations élevées en métaux ainsi qu’une forte acidité, d’autre part les eaux usées (rinçages morts, eaux de rinçage des sols) qui sont nettement moins concentrées en métaux lourds mais dont les volumes générés sont plus importants. Les déchets liquides présentent des caractéristiques très variables en ce qui concerne leurs teneurs en métaux lourds. Ils peuvent également contenir d’autres composés minéraux et/ou organiques eux-mêmes sources de pollution. Il n’est par conséquent pas possible de tracer le profil type d’un effluent contenant des métaux.

Par ailleurs, les protocoles de traitement doivent tenir compte des normes de rejet établies par la législation. Ces normes de rejet correspondent à des concentrations limites maximales autorisées en métaux pour le rejet dans l’environnement. Elles ont été définies par l’arrêté du 26 Septembre 1985 relatif aux ateliers de traitement de surface [168

]. Le Tableau 17 regroupe les normes de rejet pour différents métaux et autres polluants.

CrVI CrIII Cd Ni Cu Zn Fe Al Pb Sn MT Critères de rejet (mg/L) 0,1 3,0 0,2 5,0 2,0 5,0 5,0 5,0 1,0 2,0 15,0 MES CN

-F P Nitrites DCO HT pH Température

Critères de rejet (mg/L)

30,0 0,1 15,0 10,0 1,0 150,0 5,0 6,5 à 9 < 30°C

MT = métaux totaux MES = matière en suspension

DCO = demande chimique en oxygène HT = hydrocarbures totaux

Tableau 17 : normes de rejet françaises relatives aux ateliers de traitement de surface

La difficulté à gérer les déchets liquides résulte en premier lieu de la multitude des sources de rejets. En effet, les métaux sont quasiment omniprésents dans les effluents liquides issus de l’activité industrielle. La diversité de ces métaux, leur toxicité et la complexité des mécanismes chimiques dans lesquels ils sont impliqués, sont à l’origine des préoccupations en

matière de protection de l’environnement. Depuis les années 70, les réglementations ont contribué au développement de diverses techniques d’élimination et/ou de récupération des métaux. La précipitation est basée sur des mécanismes physico-chimiques de transfert d’un cation métallique en solution vers une phase solide [169

], sans modifier le degré d’oxydation

du métal lors du changement de phase. Cette opération implique toujours l’ajout d’un réactif de précipitation permettant la formation de l’état solide désiré. La récupération finale du métal conduit à la mise en place d’opérations de filtration, de décantation et/ou de flottation. Ces procédés de précipitation ont l’avantage d’être relativement simples à mettre en œuvre d’un point de vue technique et d’être attrayants d’un point de vue économique.

Cette partie sera consacrée à un état de l’art synthétique recensant les divers procédés de précipitation des métaux contenus dans les effluents liquides. On distingue les réactifs utilisés industriellement de ceux étudiés au stade de la recherche et du développement. Dans ce cadre, un développement particulier sera consacré aux carboxylates.