doc num

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique
Université des sciences et de la technologie
USTO « Mohamed Boudiaf »
Faculté de chimie
Thèse pour l’obtention du diplôme de
DOCTORAT EN SCIENCES
Option : Chimie des matériaux
Présentée par
Hadj Abdelkader née Benselka Naima
Thème :
Synthèses d’argiles anioniques ( MgFeCO3 )par coprécipitation et dégradation
thermique de l’urée et applications à l’élimination de colorants anioniques
dans les effluents textiles
Jury :
Président : Ahmed BEKKA Professeur USTOran
Rapporteur : Zoubir DERRICHE Professeur USTOran
Examinateurs :Mayouf Sellami Professeur USTOran
Rachida Hamacha Professeur Université Es Senia (Oran)
Mustapha Belhakem Professeur Université Mostaganem
Nourreddine Benderdouche Professeur Université Mostaganem
Année Universitaire : 2014-2015

Un jour viendra peut-être ou la science reprendra
Sa figure normale, source de sagesse et non de puissance,
à l’égale de la poésie, une interprétation de la nature et
non une exploitation éhontée
Charles Morgan
« L’eau n’est pas seulement indispensable à la vie,
mais elle est la vie »
« Saint Exupéry »

A la mémoire de mon père
A mes enfants Nour El Houda, Sid Ahmed Farouk et Rafik
A ma petite fille Lina Yousra
A mon mari et ma mère
A tous ceux qui me sont chers

Avant-Propos
Cette étude a été réalisée au sein du laboratoire de physicochimie des matériaux-catalyse
et environnement, département de génie des matériaux, Faculté de Chimie , Université des
sciences et de la technologie Mohamed Boudiaf d‘Oran .
Je tiens à remercier Le Professeur Zoubir Derriche pour avoir dirigé cette thèse. Sa
disponibilité sur le plan expérimental et scientifique m‘a permis d‘avancer et d‘apprendre
toujours plus tout au long de ce parcours.
Merci vivement au Professeur Louis Charles de Ménorval de m‘avoir accueilli au sein de son
équipe pour effectuer mes stages au sein du laboratoire d‘interfaces et agrégats Charles-
Gherard de Montpellier II , d‘avoir toujours été disponible pour répondre à mes questions et
d‘avoir partagé ses connaissances et ses compétences.
Je remercie également Le Docteur Abdelhadi.Bentouami pour sa très grande assistance, la
motivation et les connaissances scientifiques qu‘il m‘a transmises, je lui souhaite bonne
chance dans sa carrière.
Je transmets également mes remerciements et mon profond respect au Professeur
Nourreddine. Bettahar pour son aide précieuse et sa disponibilité.
Mes remerciements s‘adressent également au Docteur Benabbou Khallil et Docteur
Benhammou Abdellah pour leur gentillesse et leur soutien précieux ainsi que tous les
membres des différents laboratoires dans lesquels j‘ai eu la chance de pouvoir travailler :
leur intérêt et leur bonne humeur ont contribué à agrémenter ce travail de recherche et m‘ont
permis de passer ce parcours dans une bonne ambiance .
J‘exprime ma reconnaissance à monsieur le Professeur M.Bekka pour avoir accepté d‘être
président du jury de ma thèse , Mme et Mrs les professeurs R.Hamacha, M.Sellami,
M. Belhakem et N. Benderdouche d‘avoir accepté de juger ce travail en tant
qu‘ examinateurs .

RESUME
Les industries textiles rejettent de grandes quantités d’eaux usées présentant un risque de
toxicité majeur. Il existe déjà des traitements tels que l’adsorption sur charbon actif qui est un
processus efficace mais onéreux et qui produit une boue constituant elle-même une menace
environnementale. Les argiles anioniques pourraient être des adsorbants à la fois
économiques et moins polluants. Ceux sont des hydroxydes doubles lamellaires à grandes
capacités d’adsorption due à leurs charges de surface .Beaucoup de chercheurs ont étudié
l’adsorption des colorants cationiques par les argiles naturelles alors que d’autres se sont
intéressé aux colorants anioniques très fréquemment utilisés mais difficilement adsorbables.
Nous nous sommes intéressés à la synthèse d’hydroxydes doubles lamellaires carbonatés à
base de Mg et Fe par deux méthodes différentes, à savoir par la co précipitation (HDL ) et la
décomposition thermique de l’urée (HTU) .
Une étude systématique a permis d’évaluer d’une part l’influence des conditions physico-
chimiques du milieu des rejets industriels ( p H , température, concentration de colorants ,
masses d’argiles ) sur la capacité d’adsorption des trois colorants (Orange G, Bleu d’Evans et
Rouge de Congo) par les HDL et HTU et d’autre part d’appliquer les modèles d’adsorption
ainsi que de retrouver l’effet de ces argiles sur les grandeurs thermodynamiques . Les
résultats des essais obtenus nous ont permis de montrer que ces polluants disparaissaient
presque totalement des solutions et les modèles d’adsorption ont facilité la description de
l’adsorption comme un processus spontané, exothermique et répondant à une cinétique du
pseudo second ordre .
Nous avons pu conclure que l’adsorption par les HDL(MgFeCO3) et les HTU(MgFeCO3) est
un procédé efficace pour l’élimination des colorants anioniques et azoïques .
Mots clés : colorants anioniques et azoïques , adsorption , Hydroxydes doubles lamellaires
ABSTRACT
There are significant amounts of unused dyes remaining in wastewater from de textile and
dyeing industry . The release of this effluents causes abnormal coloration of surface water and
there is a risk of toxicity .Numerous techniques have been employed and investigated
extensively for color removal from wastewater . Actived carbons have been very efficient
And have been preferentially used for the adsorption of dyes , but their use is restricted due to
high cost. Anionic clays are may be efficient adsorbents because they are lamellar minerals
with structures providing large adsorption capacities Many authors have studied the
adsorption of anionic dyes on natural clays , but few studied anionic dye adsorption as they
hardly adsorbate of clays .The aim of this work is to study a adsorption procedure for the
elimination of three acid dyes
Different tests were performed for studying the adsorption influence of physicochemical
environmental conditions ( temperature , concentration , p H , masse ) . Furthermore, the
thermodynamic and kinetic parameters estimations show that the adsorption process is
spontaneous , exothermic and that the kinetics is best described by pseudo-second order
model . In conclusion LDH ( MgFeCO3) and UTH(Ur/ MgFeCO3) are a good adsorbents for
anionic dyes under the experimental conditions of this work
Keywords : anionic and azoic dyes, adsorption , layered double hydroxides