Valorisation et modifications de materiaux naturels pour une depollution efficace de rejets industriels
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Date
2020-01-23
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou
Abstract
Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude de la fixation du cuivre sur des hydroxyapatites naturelle et synthétique, du plomb et du cérium sur des hydroxyapatites synthétiques ainsi que la dégradation de la 4-nitroaniline au travers des blocs de plâtre contenant du fer à valence zéro (FVZ). L’étude de la sorption des ions Cu2+ sur les hydroxyapatites naturelle et synthétique a démontré leur efficacité pour l’élimination de ces ions en milieu aqueux. Les résultats obtenus ont montré que l’hydroxyapatite naturelle issue de dents calcinées est autant efficace que l’hydroxyapatite synthétique. En effet, les capacités maximales de sorption enregistrées sont de 111 et 99 mg d’ions Cu2+ par grammes d’hydroxyapatite naturelle et synthétique respectivement. Le mécanisme de sorption impliqué est essentiellement un échange d’ions entre les ions Cu2+ en solution et Ca2+ de l’hydroxyapatite. L’étude cinétique et la caractérisation des hydroxyapatites dopées au plomb et au cérium ont permis de mettre en évidence les mécanismes de fixation. Dans le cas du plomb, les principaux mécanismes de fixation mis en jeu sont la dissolution de l'hydroxyapatite suivie de la précipitation d’une hydroxyapatite riche en plomb (Pb-HAP). Dans le cas du cérium, les résultats ont montré que l’hydroxyapatite et le cérium forment une solution solide et que l’échange ionique est le principal mécanisme de sorption. L’étude du dopage de l’hydroxyapatite par le plomb et le cérium avec les deux méthodes, imprégnation à sec (IWI) et échange ionique (EI) a été réalisée. Les résultats obtenus ont montré que dans la méthode par imprégnation à sec, le plomb et le cérium se déposent à la surface de l’hydroxyapatite sous forme de nitrate de plomb et d’hydroxynitrate de cérium. Pour les échantillons synthétisés par échange ionique, le taux d’élimination du plomb de la solution est très important et la formation des phases (PbHPO4 et Pb-HAP) a été observée. Dans le cas du cérium, son taux d’élimination est relativement faible et n’a montré aucune formation d’une nouvelle phase. Le second volet de notre travail s’intéresse à l’utilisation du plâtre poreux dopé au fer à valence zéro comme barrière perméable réactive. La création du plâtre poreux en utilisant la poudre de coquille d’œufs et l’acide phosphorique est une méthode très innovante. Les résultats obtenus ont montré l’efficacité de ces produits à préparer du plâtre avec des porosités allant de 54% à 72%. L’étude de la dégradation de la 4-nitroaniline sur les colonnes de plâtre poreuses et dopées au FVZ nous a permis de déduire que la 4-phénylénediamine est le produit de la réduction de la 4-nitroaniline. Par ailleurs, les volumes traités dans les conditions opératoires utilisées nous permettent de déduire que ces colonnes sont efficaces pour la décontamination de solutions aqueuses contenant les composés nitro-organiques.
Mots clés : hydroxyapatite, sorption, métaux lourds, barrière perméable réactive, fer à valence zéro, 4 –nitroaniline
Description
192f. : ill. ; 30cm. + CD Rom
Keywords
Métaux lourds, Hydroxyapatite: métaux toxique, Matériaux naturels : modification
Citation
CHIMIE DE L’ENVIRONNEMENT