Élimination du colorant basique « Bleu de Méthylène » en solution aqueuse par l’argile de Safi Removal of basic dye “Methylene Blue” in aqueous solution by Safi clay

Résumé

Ce travail porte sur l’étude de l’adsorption du colorant bleu de méthylène, colorant cationique utilisé dans la teinture du coton, du bois et de la soie sur l’argile brute et purifiée de la région de Safi (Maroc). Les essais d’adsorption ont montré que l’équilibre s’établit au bout de 20 minutes. Différents paramètres expérimentaux ont été analysés : pH, masse d’adsorbant et concentration initiale en colorant. Les résultats expérimentaux ont montré que l’adsorption du colorant bleu de méthylène sur l’argile brute et purifiée dépend du pH de la solution et de la concentration initiale en colorant.

La capacité d’adsorption a été déterminée en utilisant les isothermes de Langmuir et Freundlich. La capacité maximale d’adsorption de l’argile brute est de 50 mg•g^-1, celle de l’argile purifiée est de 68,5 mg•g^-1. La cinétique d’adsorption du bleu de méthylène a été étudiée en utilisant les équations du pseudo-premier-ordre et pseudo-second-ordre. L’adsorption du colorant bleu de méthylène sur l’argile brute et purifiée peut être décrite par une cinétique du pseudo-second-ordre. L’effet de la température sur l’adsorption du colorant a été également étudié et les paramètres thermodynamiques ont été déterminés.

Mots-clés :

• Adsorption,
• colorant cationique,
• argile,
• isothermes d’adsorption,
• paramètres thermodynamiques

Abstract

This study reports the adsorption of methylene blue dye, a cationic dye used in dyeing cotton, wood and silk, on the crude and purified clay from Safi (Morocco). The adsorption experiments demonstrated that adsorption equilibrium is established after 20 minutes. Various experimental parameters were analyzed: pH, adsorbent mass, initial dye concentration. The experimental results showed that adsorption of methylene blue onto crude and purified clay is related to the pH of the solution and the initial dye concentration.

The adsorption capacity was determined using the Langmuir and Freundlich isotherms. The monolayer adsorption capacity for methylene blue dye is 50 mg per g of crude clay while the monolayer adsorption capacity on purified clay is 68,5 mg per g clay. The adsorption kinetics of methylene blue were studied using the equations of the pseudo-first-order and pseudo-second-order reactions. The kinetics of adsorption of methylene blue dye onto the crude and purified clay can be described by a pseudo-second-order model. The effect of temperature on the adsorption of the dye was also evaluated and the thermodynamic parameters were determined.

Keywords:

• Adsorption,
• clay,
• cationic dye,
• adsorption isotherm,
• thermodynamic parameters