Étude de l'adsorption des ions de Nickel sur une membrane polymérique d'alginate de sodium dans les effluents hydrométallurgiques
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Résumé
Les activités d'extraction minière en République démocratique du Congo génèrent des effluents
hydrométallurgiques chargés en ions métalliques à des concentrations variables. Ces effluents sont parfois rejetés
dans la nature sans aucun traitement approprié. Les ions métalliques présents dans ces effluents sont directement
impliqués dans l'apparition de déséquilibres au niveau des écosystèmes ou à l'origine de maladies graves pouvant
conduire à la mort, aussi bien chez les animaux que chez l'homme. Il est impératif de traiter certains effluents
hydrométallurgiques avant leur rejet dans l'environnement naturel. Ce travail présente une approche technique pour développer des membranes polymériques capables d'adsorber les ions métalliques contenus dans les
solutions aqueuses d'effluents hydrométallurgiques. Une membrane polymérique d'alginate de sodium a été
élaborée et caractérisée à l'aide de différentes techniques, notamment la diffraction des rayons X, la spectroscopie
infrarouge par transformée de Fourier, la fluorescence des rayons X, la microscopie électronique à transmission,
la calorimétrie différentielle à balayage et la traction mécanique. Des expériences d'adsorption ont été réalisées en
utilisant des solutions aqueuses de sulfate de nickel préparées en laboratoire et des solutions aqueuses
hydrométallurgiques provenant d'une usine. Les résultats des expériences d'adsorption ont montré que
l'adsorption des ions nickel (Ni2+) sur la membrane polymérique est plus rapide dans la solution
hydrométallurgique que dans la solution de sulfate de nickel. Ce phénomène semble être principalement régi par
des forces à courte portée telles que les forces de Van der Waals. Le modèle de Hill-Langmuir a été utilisé pour
décrire les expériences d'adsorption, et l'analyse des paramètres du modèle a indiqué que l'adsorption des ions
Ni2+ sur la membrane polymérique d'alginate de sodium est plus efficace dans les solutions contenant un seul
type d'ion que dans les solutions aqueuses complexes. Cela est dû à la compétition entre différents ions
métalliques présents dans les solutions complexes, ce qui n'est pas le cas dans la solution de sulfate de nickel où
seuls les ions Ni2+ sont présents. De plus, l'analyse a montré que le nombre de coordinations (n) pour les ions Ni2+
dans un site "récepteur" de la membrane polymérique est plus petit dans la solution de sulfate de nickel (2,22) par
rapport à la solution aqueuse hydrométallurgique (2,85).
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Références
Abdellahi, E. (2010). Synthèse et propriétés de
biosorbants à base d’argiles encapsulées dans
des alginates : Application au traitement des
eaux [Thèse de Doctorat, Université de
Limoges].
Araujo, M. & Teixeira, J. A. (1997). Trivalent
chromium sorption on alginate beads.
International Biodeterioration and
Biodegradation. 40, 63-74.
Benchabane, A. & Bekkour, K. (2004). Etude de
l’effet d’un polymère anionique sur le
comportement rhéologique de suspensions de
bentonite. [Conférence]. 39ème Colloque
annuel du Groupe Français de Rhéologie,
Mulhouse, France.
Emilie, V. (2010). Les alginates et leur utilisation en
pharmacie et en ingénierie (application à la
construction d’un biomatériau) [Thèse de
Doctorat, Université Henri Poincaré Nancy 1].
Fernandez, P.M., Villafranca, S.M., Gonzalez, P.E.,
Martinez, L.F. & Flores C. F. (2000).
Controlled release of carbofuran from an
alginate-bentonite formulation: Water
release kinetics and soil mobility. Journal of
Agricultural and Food Chemistry. 48, 938-
Gesztely, R., Zsuga, J., Kemeny, A., Varga, B.,
Juhasz, B., & Arpad, T. (2012). The Hill
equation and the origin of quantitative
pharmacology. Arch. Hist. Exact Sci., 66,
–438; DOI 10.1007/s00407-012-0098-5Gotoh, T., Matsushima, K. & Kikuchi, K. I. (2004).
Adsorption of Cu and Mn on covalently crosslinked alginate gel beads. Chemosphere. 55,
-64.
Kim, T. Y., Jin, H. J., Park, S. S., Kim, S. J. & Cho,
S. Y. (2008). Adsorption equilibrium of
copper ion and phenol by powdered activated
carbon, alginate bead and alginate activated
carbon bead. Journal of Industrial and
Engineering Chemistry. 14, 714-719.
Lazaridis, N. K. & Charalambous, C. (2005).
Sorptive removal of trivalent and hexavalent
chromium from binary aqueous solutions by
composite alginate-goethite beads. Water
Research. 39, 4385-4396.
Marwa, M. El-Tayieb, M.M., El-Shafei, M.S. &
Mahmoud. (2013). The Role of Alginate as
Polymeric Material in Treatment of Tannery
Wastewater. International Journal of Science
and Technology. 2, 455-464.
Muntumosi, M., Mbungu, JP., Phuku, E. & Bopili, R.
(2019). Etude des mélanges d'huiles pour le
traitement des thermoplastiques : cas du
polyéthylène. International Journal of
Innovation and Scientific Research.
Morgan, H., Preston, M. & Nestor, W. (1975).
General model for nutritional responses of
higher organisms (bioassay/saturation
kinetics/growth responses).
Papageorgiou, S. K., Katsaros, F. K., Kouvelos, E. P.,
Nolan, J. W., LeDeit, H. & Kanellopoulos, N.
K. (2006). Heavy metal sorption by calcium
alginate beads from Laminaria digitata.
Journal of Hazardous Materials, 137, 1765-
Parikh, A., & Madamwar, D. (2006). Partial
characterization of extracellular
polysaccharides from cyanobacteria.
Bioresource Technology, 15, 1822-1827.
Singh, B., Sharma D., Kumar, R. & Gupta, A. (2009).
Controlled release of the fungicide thiram
from starch-alginate-clay based formulation.
Applied Clay Science, 45, 76-82.