MEMOIRE

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MENTOURI DE CONSTANTINE
FACULTE DES SCIENCES EXACTES
DEPARTEMENT DE CHIMIE
N° d’ordre :
Série :
MEMOIRE
PRESENTE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE
MAGISTER EN CHIMIE
-------------------------------
ELIMINATION DU 2-MERCAPTOBENZOTHIAZOLE
PAR VOIE PHOTOCHIMIQUE ET PAR ADSORPTION SUR
LA BENTONITE ET LE CHARBON ACTIF EN POUDRE
--------------------------------
OPTION : CHIMIE ANALYTIQUE, PHYSIQUE ET ENVIRONNEMENT
PAR
Melle Nouzha BOUZIANE
Ingénieur d’Etat en chimie pharmaceutique
Diplômée de l'Institut National des hydrocarbures (INH), Boumerdes
Devant le jury :
Président
:
M. M. BOUHLASSA
Maître de conférences
Univ. Mentouri Constantine
Rapporteur
:
M. A. ZERTAL
Maître de conférences
Univ. Mentouri Constantine
Examinateur
:
Mme. O. KAABAR
Maître de conférences
Univ. Mentouri Constantine
Examinateur
:
M. A. BOULKAMH
Maître de conférences
Univ. Mentouri Constantine
Examinateur
:
M. M.A. MALOUKI
Maître de conférences
Univ. Mentouri Constantine
Soutenance prévue le 30 mai 2007

Remerciements
Cette étude a été réalisée dans le Laboratoire des Sciences et
Technologie de l’Environnement (LSTE) de l’Université Mentouri de
Constantine.
Je souhaite exprimer ma sincère reconnaissance à Monsieur le
professeur T. Sehili directeur du LSTE pour m’avoir accueilli au laboratoire et
pour la confiance qu’il m’a accordée.
Merci à Monsieur A. ZERTAL , Maître de conférences au département
de chimie, faculté des sciences exactes et chef d’équipe au LSTE, mon
directeur de thèse, qui a dirigé et suivi mes travaux et qui a toujours su me
faire confiance et m’apporter l’aide nécessaire, tant sur le plan scientifique que
moral.
Je remercie vivement Monsieur M. BOUHLASSA, Maître de conférences
au département de chimie Industrielle, faculté des Ingénieurs, qui me fait
l’honneur de présider ce jury et en étant examinateur de ce mémoire.
Je tiens à témoigner ici ma respectueuse reconnaissance à Monsieur A.
BOULKAMH, Maître de Conférences a l’Université de Constantine, pour avoir
bien voulu examiner ce travail, et pour la gentillesse et l’aide qu’il m’a toujours
prodiguées.
Je remercie également Madame O. KAABAR, Maître de Conférences à
l’Université de Constantine pour l’intérêt qu’elle a porté à mon travail et
d’avoir accepté de juger ce mémoire.
Je suis également très honorée de la présence de Monsieur M.A.
MALOUKI, Maître de conférences à l’Université de Constantine. Qu’il veuille
bien trouver ici l’expression de ma profonde gratitude pour son aide précieuse
en chromatographie liquide couplée à la spectroscopie de masse (LC-MS).
Merci du fond du cœur aux membres du Labo LSTE, ainsi que mes
amies S. Belaidi, R. Tafer, N. Seraghni et S. Aliouche, pour leur aide, leur
amitié, leur gentillesse et leur soutien moral.

SOMMAIRE

INTRODUCTION
01
CHAPITRE I
Etude bibliographique
Partie A : ADSORPTION
03
I. THEORIE D’ADSORPTION
03
I.1. Définition
03
I.1.1 Adsorption physique
03
I.1.2 Adsorption chimique
04
I.2. Mécanismes d’adsorption
04
I.2.1 Adsorption par liaison ionique ou échange d’ions
04
I.2.2 Adsorption par liaisons hydrogène
05
I.2.3 Adsorption par les forces de Van der Waals
05
I.2.4 Rétention hydrophobe
05
I.3. Paramètres affectant l’adsorption
05
I.3.1 Caractéristiques de la molécule
06
a) Taille des molécules adsorbé
06
b) Solubilité
06
c) pKa
06
d) Polarité et polarisabilité de la molécule adsorbée
06
I.3.2. Structure de l'adsorbant
07
I.4. Différents types d’isothermes d'adsorption
08
I.4.1. Capacité d'adsorption
08
I.4.2. Concept d’isotherme d'adsorption
08
a) Isotherme de Langmuir
09
b) Isotherme de Freundlich
10
I.5. Cinétique d'adsorption
13
II. GRANDS TYPES D’ADSORBANTS
14
II.1. Principaux adsorbants
15
II.1.1 Charbons actifs
15
a) Généralité
15
b) Principales applications
16
c) Production et activation du charbon
17
d) Structure du charbon actif
17
e) Texture du charbon actif
18
f) Propriétés superficielles du charbon actif
19
g) Fonctions de surface
19
II.1.2. Argiles
20
a) Généralités
20

b) Définition
20
c) Les principaux adsorbants argileux
22
d) Propriétés et rôle des minéraux argileux
24
e) Barrières argileuses
26
II.1.3 Autres adsorbants
a) Les zéolithes
27
b) Adsorbants minéraux
27
c) Adsorbants organiques
27
Partie B : GENERALITE SUR LA PHOTODEGRADATION
28
I. INTRODUCTION
28
II. PRINCIPE DE LA PHOTOCHIMIE
28
II.1. Spectre lumineux
28
II.2. Réactions photochimiques
29
II.3. Lois fondamentales de la photochimie
29
II.4. Lumière et énergie d'excitation
29
II.4.1 Absorption de la lumière
29
II.4.2 Spectre d'absorption
30
II.4.3 Excitation de la molécule
31
II.5 Processus de désactivation
32
II.5.1 Processus photochimiques
32
II.5.2 Processus photophysiques
33
III. TYPES DE TRANSFORMATIONS PHOTOCHIMIQUES DE POLLUANTS
ORGANIQUES
33
III.1. Photodégradation directe
33
III.1.1 Influence des conditions opératoires sur la photodégrradation
34
a) Source lumineuse
34
b) Rendement quantique
35
c) Influence du milieu
35
III.2. Transformation photoinduite
36
IV. PROCEDES D'OXYDATION AVANCES (POAs)
36
IV.1. La photocatalyse
37
IV.1.1. Photocatalyse en milieu hétérogène
38
a) Catalyse
38
b) Dioxyde de titane
39
c) Principe de la photocatalyse
41
d) Facteurs affectant la photocatalyse hétérogène
44
e) Avantages de la photocatalyse hétérogène
45