Préparation de billes de gel de chitosane imprégnées par des ions molybdate : application au traitement d'effluents arsenies

par Laurent Dambies

Thèse de doctorat en Sciences et techniques du déchet

Sous la direction de Olivier Thomas.

Soutenue en 2000

à Lyon, INSA , dans le cadre de École Doctorale de Chimie (Lyon) .


  • Résumé

    Le contexte de cette étude est celui du traitement des eaux industrielles arséniées par des procédés d'adsorption. Ce travail présente la préparation d'un adsorbant spécifique et performant vis-à-vis de As(III) et As(V) en solution. L'adsorbant se présente sous forme de billes de gel, constituées par du chitosane fonctionnalisé avec des ions molybdate. Cette imprégnation apporte au support une séléctivité dans des solutions concentrées en métaux et en sels dissous. Le pH optimal de fixation des deux espèces est compris entre pH 2. 5 et 4. A saturation, les capacités d'adsorption sont de 200 mg. G-1Mo pour As(V) et de 70 mg. G-1Mo pour As(III). Les facteurs limitants de l'adsorption sont la réduction chimique du molybdène sur le support et la présence de phosphate en solution.

  • Titre traduit

    = Preparation of Molybdate-impregnated Chitosan gel beads. Application to the treatment of arsenic containing waste waters


  • Résumé

    This work deals with the preparation of a new sorbent selective and effective for the adsorption of As(III) and As(V) in waste waters. The sorbent is made of chitosan gel beads impregnated with molybdate ions. This impregnation allows the sorbent to be very selective even with high concentrations of salts and heavy metals in solution. The adsorption of arsenic species is maximum between pH 2,5 and 4 with uptake capacities equal to 200 mg. G-1 Mo for As(V) and 70 mg. G-1 for As(III). The presence of phosphate ions and reducing agents in solution can depress greatly arsenic sorption. ESCA studies carried out on the samples have shown that the oxidation state of Mo and As were not affected during the adsorption process. SEM-EDAX analysis have demonstrated the homogeneous arsenic sorption in the whole volume of the sorbent. Complete and selective desorption of As(III) and As(V) was performed with a 0,1 M orthophosphoric acid solution. Renee, more than 10 adsorption-desorption cycles can be carried out with the same quantity of sorbent. The main limiting factor of the adsorption-desorption cycles is the release of molybdate ions during the arsenic sorption step. In order to validate the process, the impregnated chitosan gel beads were used for the removal of arsenic in a mine and semi-conductors waste waters. In spite of the complex composition of these waters, arsenic sorption was only 7 fold decrease.

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Informations

  • Détails : 252 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.p.213-230

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2591)
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