ETUDE DE L'ADSORPTION DE TENSIOACTIFS CATIONIQUES SUR CHARBON ACTIF PDF Download
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Author: Salah Souabi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 116
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L'ADSORPTION DE QUANTITE MICROMOLAIRE DE BROMURE DE BENZYLDODECYLDIMETHYLAMMONIUM, AINSI QUE DE BROMURE DE PHENYLTRIMETHYLDODECYLAMMONIUM SUR LE CHARBON ACTIF A ETE ETUDIEE DANS L'EAU DISTILLEE SEULE PUIS EN PRESENCE DE SELS MINERAUX NACL ET CACL::(2) ET DE COMPOSES ORGANIQUES: LE NAPHTOL-2, LE PHENOL, LE NONYLPHENOXYHEPTAETHOXYETHANOL ET LE DODECYLETHERPENTAETHOXYETHANOL. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTES SOUS FORME D'ISOTHERMES DE LANGMUIR ET DE FREUNDLICH
Author: Salah Souabi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 116
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L'ADSORPTION DE QUANTITE MICROMOLAIRE DE BROMURE DE BENZYLDODECYLDIMETHYLAMMONIUM, AINSI QUE DE BROMURE DE PHENYLTRIMETHYLDODECYLAMMONIUM SUR LE CHARBON ACTIF A ETE ETUDIEE DANS L'EAU DISTILLEE SEULE PUIS EN PRESENCE DE SELS MINERAUX NACL ET CACL::(2) ET DE COMPOSES ORGANIQUES: LE NAPHTOL-2, LE PHENOL, LE NONYLPHENOXYHEPTAETHOXYETHANOL ET LE DODECYLETHERPENTAETHOXYETHANOL. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTES SOUS FORME D'ISOTHERMES DE LANGMUIR ET DE FREUNDLICH
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Ce travail a pour but d'une part de mettre en évidence les interactions suceptibles de se produire entre certains tensioactifs (anionique, cationique ou non ionique) et les substances humiques et d'autres part d'étudier l'influence de la présence de ces tensioactifs sur l'élimination sur charbon actif en poudre (CAP) des acides humiques d'origine commerciale (AHc) et d'un pesticide : l'atrazine.Des expériences de dialyse ainsi que l'étude de l'influence de la présence de tensioactifs sur l'absorbance en UV 0 254 nm ont montré que les acides humiques (AHc) n'interagissent pas avec le tensioactif cationique (BHTA). Ces interactions sont d'autant plus intenses que les valeurs de PH sont élevées.L'étude de l'adsorption sur CAP en reacteur continu montre que le tensioactif anionique inhibe l'adsorption des acides humiques alors que celle-ci augmente en présence du tensioactif cationique.Le tensioactif non ionique (DE6) présente un comportement plus complexe: à faible concentration il a un effet promoteur de l'adsoption et au-delà d'une concentration de 20 mg/-1 il a un effet défavorable sur l'élimination des acides humiques. L'étude de l'influence de l'ordre d'introduction des solutés et de la mise en suspension du CAP a permis de contribuer à mieux cerner le mécanisme de coadsorption AHc-tensioactifs : Le DSS lorsqu'il s'adsorbe à la surface du CAP déjà chargée négativement, fait varier le potentiel zêta vers des valeurs de plus en plus négatives augmentant ainsi les forces de répulsions entre AHc chargés négativement et la surface de ce CAP. Le BHTA agit sur la surface du CAP en neutralisant les charges négatives, ce qui améliore l'approche des macromolécules(AHc). Le DE6 conditionne la surface du CAP tout en gardant constant son potentiel électrocinétique, il en résulte progressivement un encombrement et une approche de plus en plus difficile pour les AHc.Quelle que soit la nature du tensioactif utilisé comme cosoluté l'élimination de l'atrazine sur CAP est toujours diminuée.L'application de modèles mathématiques (modèle compétitif de Langmuir de la non compétition de l'adsorbion) employés pour la prévision des équilibres d'adsorption de plusieurs soluté a permis de montrer que cette inhibition de l'adsorption de l'atrazine sur CAP ne peut être ni de nature compétitive, ni de nature purement non compétitive.
Author: Ali Mohd Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 116
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CE TRAVAIL RELATIF A L'ADSORPTION ET L'ELECTROSORPTION (ADSORPTION SOUS POTENTIEL IMPOSE) DE POLLUANTS SUR CHARBONS ACTIFS EN GRAINS COMPORTE TROIS PARTIES : LA PREMIERE PARTIE A POUR BUT D'ETUDIER L'INFLUENCE SUR L'INTERACTION ADSORBAT-ADSORBANT DE LA NATURE PHYSIQUE ET CHIMIQUE DU CHARBON ACTIF. LES RESULTATS OBTENUS, PAR LES METHODES DE TITRAGE DE BOEHM, DE CHROMATOGRAPHIE GAZEUSE INVERSE ET D'UNE COMBINATION DE CES DEUX METHODES, ONT PERMIS D'IDENTIFIER SEPAREMENT L'EFFET SUR LES FORCES D'INTERACTION DE LA POROSITE ET DES GROUPEMENTS FONCTIONNELS. LA DEUXIEME PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DE L'ADSORPTION D'HERBICIDES ET DE TENSIOACTIFS SUR CHARBON ACTIF EN GRAINS (CAG) EN REGIME DYNAMIQUE. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QUE LA CAPACITE ET LA CINETIQUE D'ADSORPTION EN FLUX CONTINU SONT INFLUENCEES PAR LES PROPRIETES DE L'ADSORBAT ET CELLES DE L'ADSORBANT. LES PARAMETRES UTILISES SONT LA SOLUBILITE, LA CHARGE ET LA CONCENTRATION POUR LES SOLUTES, LA POROSITE ET LES PROPRIETES ACIDO-BASIQUES POUR L'ADSORBANT. LA CAPACITE D'ADSORPTION VARIE LINEAIREMENT AVEC LN T. LA DERNIERE PARTIE S'INTERESSE A L'ETUDE DE L'ELECTROSORPTION DE DEUX HERBICIDES ET DE TROIS TENSIOACTIFS. LES RESULTATS MONTRENT, POUR LES HERBICIDES ATRAZINE ET SIMAZINE, QUE L'APPLICATION D'UN POTENTIEL NEGATIF AU CAG AUGMENTE LEGEREMENT L'ADSORPTION TANDIS QU'UN POTENTIEL POSITIF DIMINUE NETTEMENT LA QUANTITE RETENUE. POUR LES TENSIOACTIFS ANIONIQUE (ABS) OU NON-IONIQUE (TRITON N-101), L'EFFET D'UN POTENTIEL APPLIQUE EST RELATIVEMENT FAIBLE ET DIFFICILE A INTERPRETER. POUR LE CDBAC, TENSIOACTIF CATIONIQUE, L'ALTERNANCE DE CYCLES POSITIFS ET NEGATIFS DONNE LIEU A UNE ELECTROSORPTION REVERSIBLE ET COMPRISE ENTRE 10 ET 15%.
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L'ADSORPTION DE L'ALKYLPHENOLPOLYETHOXYLE SUR UNE POUDRE DE CHARBON ACTIF A ETE ETUDIEE SEULE, PUIS EN PRESENCE DE NACL ET CACL::(2), D'ALCOOL (ETHANOL A PENTANOL, TERTIOBUTANOL) ET D'AGENTS DE SURFACE ANIONIQUES
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LA MODELISATION DE L'ADSORPTION SUR CHARBON ACTIF EN REGIME DYNAMIQUE FAIT L'OBJET DE NOMBREUX TRAVAUX. LES MODELES PROPOSES POUR RENDRE COMPTE DE LA DUREE DE VIE DES FILTRES OU DE LA REPRESENTATION DES COURBES DE FUITE NE SONT PAS TOUJOURS BIEN ADAPTES AU PHENOMENE REEL OU SONT TRES COMPLEXES D'UTILISATION. NOUS AVONS ESSAYE DE FAIRE LE POINT SUR CES DIFFERENTS MODELES, DE MONTRER LEURS ORIGINES COMMUNES, SOUVENT A PARTIR DES EQUATIONS DE BOHART-ADAMS, LES APPROXIMATIONS APPORTEES LIMITANT LEUR DOMAINE D'APPLICATION, LES GRANDEURS QU'ILS PERMETTENT DE DETERMINER: CAPACITE MAXIMUM D'ADSORPTION, COEFFICIENT CINETIQUE D'ADSORPTION, VITESSE DE DEPLACEMENT DU FRONT D'ADSORPTION... DE TOUS CES MODELES, UN SEUL (CLARK, 1987)) PERMET UNE BONNE REPRESENTATION DES COURBES DE PERCEE. NOUS AVONS ETABLI UNE REGRESSION LINEAIRE QUI FACILITE LA DETERMINATION DES PARAMETRES NECESSAIRES AU CALCUL DES COURBES DE FUITE. TOUS CES MODELES ONT ETE TESTES QUE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS POUR L'ADSORPTION D'UN TENSIOACTIF ANIONIQUE: LE DECYLSULFONATE DE SODIUM (CLOS), LE 2,6 DIISOPROPYLPHENOL (DIP) ET DES COMPOSES AZOTES, LA PHENYLALANINE ET LA THIOUREE, ET CECI SUR SIX COLONNES DE SECTIONS IDENTIQUES (1,45 CM#2) ET DE HAUTEURS DIFFERENTES DE CHARBON ACTIF; DES VITESSES DE PASSAGE DE L'ORDRE DE 3, 6, 9, ET 12 M. H##1 ET DES CONCENTRATIONS VARIABLES ONT ETE ETUDIEES. LES PARAMETRES OBTENUS A L'AIDE DES MODELES ONT ETE RELIES AUX CONDITIONS OPERATOIRES. NOUS AVONS ETUDIE EGALEMENT LES PHENOMENES DE COMPETITION DE L'ADSORPTION EN SOLUTION AQUEUSE DE DEUX MICROPOLLUANTS LE CLOS ET LE DIP
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L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST DE MONTRER ET DE PRECISER PAR QUELS MECANISMES DES COMPOSES QUI NE S'ADSORBENT PAS SPONTANEMENT SUR DES SURFACES SOLIDES PEUVENT Y ETRE ASSOCIES PAR INCORPORATION DANS DES COUCHES DE TENSIOACTIF ADSORBEES AUX INTERFACES SOLIDE/EAU. LES RESULTATS PRESENTES METTENT EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE DIVERS SUPPORTS SOLIDES (SILICE, ALUMINE, DIOXYDE DE TITANE) AINSI QUE LA NATURE DU SOLUTE SUR LE PHENOMENE DE COADSORPTION. LES SOLUTES ETUDIES SONT SOIT DES SOLUTES NON IONISABLES DANS LA GAMME DE PH USUELS COMME LE 2-NAPHTALENEETHANOL, SOIT DES ACIDES FAIBLES QUI ONT ETE CHOISIS POUR LEUR INTERET THERAPEUTIQUE (DERIVES SALICYLES) OU PARCE QU'ILS SONT POLLUANTS (DERIVES DU CHLOROPHENOL). LES ACIDES ONT ETE ETUDIE SOUS LEUR FORME DISSOCIEE EN TANT QUE CONTRE-IONS PRINCIPAL OU ADDITIONNEL DU TENSIOACTIF. L'INCORPORATION DE CES SOLUTES AUX INTERFACES SOLIDE/EAU PAR L'INTERMEDIAIRE DU TENSIOACTIF ADSORBE A ETE ETUDIEE EN FONCTION DU PH. CE PHENOMENE EST ALORS SYSTEMATIQUEMENT COMPARE A L'INCORPORATION DANS LES MICELLES LIBRES EN SOLUTION. IL A AINSI ETE MONTRE QUE L'INCORPORATION DES SOLUTES NEUTRES, QU'ILS SOIENT IONISABLES OU NON, EST INDEPENDANTE DE LA NATURE DU SUPPORT SOLIDE UTILISE COMME SUBSTRAT. DE PLUS LA COADSORPTION DES SOLUTES INDISSOCIABLES DANS LA GAMME DE PH USUELS, MESUREE PAR UNE CONSTANTE DE PARTAGE, EST EGALE AU COEFFICIENT CLASSIQUE DE SOLUBILISATION MICELLAIRE. CE N'EST PAS LE CAS DES ACIDES FAIBLES : CEUX-CI SONT PLUS FORTEMENT ASSOCIES AUX AGREGATS DE TENSIOACTIFS ADSORBES QU'AUX STRUCTURES MICELLAIRES. PLUS QUE LA NATURE DU SUPPORT SOLIDE C'EST POUR CES SOLUTES L'ETAT D'IONISATION DE LA SURFACE, FIXEE PAR LE PH DE LA SOLUTION, QUI INFLUE SUR LES INTERACTIONS. A PARTIR DE CES RESULTATS LA STRUCTURE DE L'INTERFACE SOLIDE/TENSIOACTIF/EAU PEUT ETRE DISCUTEE EN INCLUANT LA LOCALISATION DES CONTRE-IONS.
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AFIN D'INTRODUIRE DES PARTICULES HYDROPHOBES DANS L'EAU, IL EST INDISPENSABLE D'ADSORBER A L'INTERFACE SOLIDE-LIQUIDE DES MOLECULES AMPHIPHILES. DANS CE BUT, L'ETUDE DE L'ADSORPTION DE TENSIOACTIFS NON IONIQUES MONODISPERSES ET POLYDISPERSES SUR DES SURFACES HYDROPHOBES A ETE REALISEE. L'ANALYSE DES ISOTHERMES D'ADSORPTION MONTRE QUE L'ENSEMBLE DE CES ISOTHERMES PRESENTENT UNE ALLURE LANGMUIRIENNE A L'EXCEPTION DU TENSIOACTIF MONODISPERSE (L'OCTO-OXYETHYLENE N DODECYL ETHER). (LES TENSIOACTIFS OU PLATEAU DE SATURATION S'ADSORBENT DE MANIERE PREPONDERANTE PAR LEUR CHAINE APOLAIRE ADSORBEE A PLAT.) NOUS OBTENONS ALORS UNE SURFACE DE NATURE HYDROPHILE. LES QUANTITES ADSORBEES DEPENDENT SENSIBLEMENT DE LA LONGUEUR DE LA PARTIE POLAIRE DES TENSIOACTIFS. L'AUGMENTATION DE CELLE-CI PROVOQUE UNE DIMINUTION DES QUANTITES ADSORBEES. LE COMPORTEMENT PHYSICOCHIMIQUE DES AMPHIPHILES EST SEMBLABLE POUR LE SOUFRE ET LE NOIR DE CARBONE. L'ETUDE PAR MICROCALORIMETRIE D'ADSORPTION SUR LE NOIR DE CARBONE INDIQUE QUE DEUX ETAPES D'ADSORPTION PEUVENT ETRE DEGAGEES: L'ETAPE DE CHIMISORPTION, L'ETAPE DE PHYSISORPTION. D'AUTRE PART, LES VALEURS D'ENTHALPIES DIFFERENTIELLES D'ADSORPTION IMPLIQUENT UNE ADSORPTION SOUS FORME DE MONOCOUCHE NON MICELLAIRE CONTRAITEMENT AU CAS DES SURFACES HYDROPHILES
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CE TRAVAIL A POUR OBJET L'ETUDE DE LA COADSORPTION SUR DIFFERENTS CHARBONS ACTIFS EN POUDRE (CAP), DE MOLECULES ORGANIQUES, L'ATRAZINE ET LE DIURON EN PRESENCE D'UN TENSIOACTIF ANIONIQUE, LE DODECYLSULFATE DE SODIUM, AVEC OU SANS CATIONS DIVALENTS. ON MONTRE DANS CE TRAVAIL: QUE LES HERBICIDES ET LE TENSIOACTIF SEULS S'ADSORBENT EN FONCTION DE LA SURFACE SPECIFIQUE ET DES FONCTIONS DE SURFACE DES CHARBONS. AINSI ON PEUT CLASSER LES CAP SELON L'ORDRE CROISSANT DE LEUR CAPACITE MAXIMALE D'ADSORPTION: CECA, PICAZINE, CHEMVIRON F 400. QUE LES CATIONS PRESENTS MAJORITAIREMENT A LA SURFACE DES CHARBONS N'INTERVIENNENT PRATIQUEMENT PAS DANS L'ADSORPTION DE L'ATRAZINE. CEPENDANT, L'ADSORPTION SUR CAP D'UNE MOLECULE IONISEE COMME LE TENSIOACTIF ANIONIQUE, ET SELON UNE MOINDRE PROPORTION POLARISEE COMME LE DIURON, EST FAVORABLEMENT INFLUENCEE PAR LA PRESENCE DES CATIONS. QU'IL Y A INHIBITION DE L'ADSORPTION DU PESTICIDE EN PRESENCE DU TENSIOACTIF. L'ADSORPTION DU TENSIOACTIF EST RENFORCEE QUAND ON AJOUTE AU MELANGE, DES CATIONS DIVALENTS QUI VONT AUGMENTER SON ADSORPTION ET DIMINUER CELLE DU PESTICIDE. QU'UNE ETUDE DE L'INFLUENCE DE L'ORDRE D'INTRODUCTION DES MOLECULES DE COADSORBATS MET EN EVIDENCE DES PHENOMENES DE DESORPTION DU PESTICIDE. QUE DES MODELES D'ADSORPTION DE SOLUTES SEULS OU EN MELANGE PERMETTENT DE CALCULER CERTAINS PARAMETRES LIES AU PROCESSUS D'ADSORPTION ET AUX MOLECULES S'ADSORBANT SUR LES CAP, ET DONC DE PROPOSER QUELQUES MECANISMES D'ADSORPTION
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Thèse de Doctorat de l’année 2016 dans le domaine Chimie - Généralités, Université des sciences et techniques de Masuku (Université des Sciences et Techniques de Masuku de Franceville-Gabon, Ecole Doctorale des Sciences Fondamentales et Appliquees), langue: français, résumé: Ce travail a eu pour thème central les charbons actifs, un adsorbant jouant un rôle fondamental dans l’élimination en solution aqueuse des cations Mn (II) et Al (III), puis des substances humiques. Dans le souci de valoriser les déchets des coques de noix de coula edulis (noisetier d’Afrique), la première phase de cette étude a été consacrée à la préparation et à la caractérisation physico-chimique des charbons actifs. Les propriétés surfaciques étudiées à l'aide de l’Infrarouge à Transmission de Fourier (IRTF), titrage de Boehm, la détermination du pHPCN et l'évaluation des surfaces spécifiques par adsorption de l'iode, le bleu de méthylène et/ou l'acide acétique. Les résultats des spectres infrarouges ont montré respectivement la présence des groupements -C-C-, -C-O-, -C = C- et -C = O. La titration de Boehm a prouvé que l'acidité totale était supérieure à basicité totale. Les valeurs de pH de charge zéro ont été inclus entre 2 et 3,5. Les surfaces spécifiques obtenues par adsorption diminué dans l'ordre de l'iode, l'acide acétique et le bleu de méthylène classant par ordre de prépondérance les micro, méso et macro pores sur leurs surfaces. Enfin l utilisation des charbons actifs obtenus pour éliminer les cations Mn (II) et Al (III), puis les substances humiques en solution aqueuse en mode batch en faisant varier les paramètres tels que le pH, la concentration initiale, le temps de contact, la température, la masse du charbon actif et sa granulométrie. Ces résultats ont révélé que l'adsorption des ions Mn (II), Al (III) et des substances humiques est fortement dépendante du pH. Les données expérimentales ont montré que l’adsorption des ions Mn (II) est suivie par les isothermes de Langmuir et de Freundlich et celle des ions Al (III) et des substances humiques par l’isotherme de Langmuir. L’étude cinétique a montré que les réactions d’adsorption des ions Mn (II) et Al (III) sont suivies par le modèle du pseudo-second ordre, alors que celle des substances humiques est suivie par le modèle du pseudo-premier ordre et caractérisée par un mécanisme de transfert de masse externe. L’étude thermodynamique a montré que l’adsorption des ions Mn (II) et des substances humiques est spontanée, l’adsorption des ions manganèse est endothermique sur le charbon actif, CAo, et exothermique sur les charbons actifs, CAH et CAZ, alors que celle des substances humique est endothermique à la surface de chaque charbon actif.
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LES CHARBONS ACTIFS SONT DES MATERIAUX TRES ADSORBANTS, CARACTERISES PAR UNE SURFACE SPECIFIQUE TRES ELEVEE, COMMUNEMENT DE 1000 M#2.G#-#1. LA CARACTERISATION CHIMIQUE DES CHARBONS: MESURE DE LA SURFACE SPECIFIQUE, DOSAGE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE LA STRUCTURE OU RELARGUES, QUANTITES EN FONCTIONS DE SURFACE ONT ETE REALISES SUR DES CHARBONS ACTIFS BRUTS (A BASE DE NOIX DE COCO, DE CHARBON DE BOIS ET FOSSILE) ET D'AUTRES AYANT SUBIT DES TRAITEMENTS THERMIQUES A HAUTE TEMPERATURE, OXYDANT PAR L'ACIDE NITRIQUE ET DES GREFFAGES D'UN POLYMERE CATIONIQUE (POLYETHYLENIEMINE). AINSI UN TRAITEMENT THERMIQUE MODIFIE PEU LA STRUCTURE PHYSIQUE MAIS DIMINUE LA QUANTITE DE FONCTIONS ACIDES DE SURFACE, PERMETTANT DANS CERTAINS CAS UNE INVERSION DU POTENTIEL ELECTROCINETIQUE VERS DES VALEURS POSITIVES (+6 A +15 MV). LE TRAITEMENT CHIMIQUE D'OXYDATION BOULEVERSE TOTALEMENT LA STRUCTURE CHIMIQUE, ALORS QUE LE GREFFAGE DU POLYETHYLENEIMINE SE REPERCUTE ESSENTIELLEMENT PAR UNE IMPOSITION DU POTENTIEL ELECTROCINETIQUE POSITIF (+25 MV). L'ETUDE DE L'ADSORPTION DES MOLECULES ORGANIQUES (PHENOL, PARANITROPHENOL, ACIDES BENZOIQUE, SALICYLIQUE ET PICRIQUE) INDIQUE QUE LES PHENOMENES D'ADSORPTION SONT ESSENTIELLEMENT DUS AUX INTERACTIONS DE VAN DER WALLS MIS EN EVIDENCE PAR LEUR COTE ENERGETIQUE. LES DIVERSES ANALYSES CONDUISENT A POSTULER L'EXISTENCE DE FONCTIONS DE SURFACE MINERALES, QUI ONT DES REPERCUSSIONS SUR LES PHENOMENES D'ADSORPTION AU MEME TITRE QUE LES FONCTIONS DE SURFACE ORGANIQUES DEJA BIEN CONNUES
Author: Salah Souabi
Author: Salah Souabi
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