ÉTUDE DE LA CAPACITE D’ADSORPTION D’UN CHARBON ACTIF COMMERCIAL VIS-À-VIS DE LA MOLÉCULE D’IBUPROFÈNE : MODÉLISATION ET OPTIMISATION

Abstract

Cette étude traite de l’élimination de l’ibuprofène par adsorption en phase aqueuse, par un charbon actif en grains, dans une colonne à lit fixe fonctionnant en circuit fermé, à température ambiante. La molécule, très consommée dans le monde, est souvent retrouvée dans les effluents et même dans les eaux potables et constitue un polluant toxique pour l’environnement. Le charbon de par sa caractérisation texturale et ses propriétés physico-chimiques s’avère un adsorbant plus mésoporeux et macroporeux et sa surface riche en fonctions carboxyliques. Les données d’équilibre et la cinétique d’adsorption suivent les modèles de Langmuir et de Freundlich et le modèle de pseudo premier ordre, respectivement. Les spectres IR montrent que l’adsorption est physique et que le mécanisme d’adsorption d’IB sur le charbon actif est régi principalement par des liaisons hydrogènes. La méthode des plans d’expériences a révélé que les taux d’adsorption du charbon suivent un modèle polynomial du second degré. Le modèle a montré que les quatre facteurs choisis (la vitesse de circulation de la solution, la masse de l’adsorbant, la concentration initiale en IB et le pH de la solution) ont une influence significative sur le taux d’adsorption. Le charbon actif présente une capacité d’adsorption maximale de l’ordre de 76.53 % dans les conditions optimales. Un taux d’adsorption de 60,42% est obtenu après deux cycles de régénération.