Adsorption de tensioactifs non ioniques en quantité micromolaire sur charbon activé. Adsorption mixte anionique — non ionique

U.E.R. des Sciences, Laboratoire de Génie Chimique, Traitement des Eaux, 123, Avenue Albert-Thomas, 87060 Limoges Cédex, France.

Résumé

L'adsorption statique en pot de tensioactifs non ioniques, nonylphénoxypolyethoxyéthanol du commerce (NPn) et octaéthoxy (NP8), ainsi que celle du dodécylétherpentaéthoxyéthanol (DE6), a été étudiée en solution aqueuse très diluée sur du charbon actif en poudre. Les paramètres de l'équilibre de l'adsorption obtenus d'après l'équation de Langmuir et à la température de 20 °C, c'est-à-dire : la capacité ultime d'adsorption [math] et la constante K du pseudo-équilibre thermodynamique de l'adsorption, ont été déterminés : [math] = 0,60 mmol/g pour le NP8 et le NPn et 0,38 mmol/g pour le DE6.

Les mélanges binaires non ionique-anionique (dodécylsulfate de sodium DSS) ont été étudiés dans les mêmes conditions afin de mettre en évidence les modifications de la sélectivité du charbon dans le cas d'une co-fixation. La valeur de [math] décroît pour le DSS de 1,1 mmol/g (rapport NPn/DSS faible), à 0,23 mmol/g (rapport NPn/DSS = 1 en poids) : le charbon est alors saturé. La capacité ultime du NP8 est moins affectée puisque [math] diminue de 0,60 à 0,41 mmol/g pour des rapports NP8/DSS allant respectivement de 0 à 1. Les résultats de l'adsorption mixte de tensioactifs non-ionique et anionique sont discutés à l'aide d'un modèle simple de co-adsorption compétitive.

Abstract

We have studied the adsorption in batch of micromolar quantity of nonylphenolpolyethoxylated surfactants (n = 8 and n = 17 OCH₂ group) and dodecyletherhexaethoxylated DE6 onto activated carbon. The thermodynamic parameters for the adsorption of single solute(s) are calculated at 20 °C from the Langmuir equation. The "ultimate adsorption capacity" [math] = 0,60 mmol/g for the phenolic surfactants is stronger than the one obtained for DE6 (0,38 mmol/g). Mutual effects of adsorbates on the carbon efficiency are examined in the case of a binary system containing anionic (sodium dodecylsulfate DSS) and NPn pollutants. The ultimate adsorption capacity for DSS, unchanged in dilute system, and equal to 1,1 mmol/g, is strongly reduced for a 1-1 weight mixture to 0,23 mmol/g. The infinite value of the thermodynamical constant of the pseudo equilibrium for DSS shows that the carbon surface becomes saturated. Therefore, it appears that the presence of DSS slightly reduce the NP8 adsorption capacity which diminished from 0,60 to 0,40 mmol/g value. The results for mixed adsorption are examined with a simple model of competitive co-adsorption.