REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE ABOU-BEKR BELKAID DE TLEMCEN
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE CHIMIE
Laboratoire des Technologies de Séparation et de Purification
THESE
PRESENTEE POUR L’OBTENTION DU
DIPLOME DE DOCTORAT
Option: Chimie Analytique & Environnement
Par
MrBrahim GUEZZEN
THEME
Soutenu le / / 2012,
Devant le jury composé de
Soutenue le 25 / 09 / 2014 devant le Jury composé de:
M
r
Sid Ah
me
d
T
ALEB BENDIAB
Mr Hocine KADI
Mr Tayeb BENABDALLAH
Mr Ahmed BEKKA
Mr Benamar MAKHOUKHI
Mr Mohamed Amine DIDI
Professeur
Professeur
Professeur
Professeur
M.C. A
Professeur
Université de Tlemcen
Université de Tizi-Ouzou
Université d’USTO
Université d’USTO
Université de Tlemcen
Université de Tlemcen
Président
Examinateur
Examinateur
Examinateur
Examinateur
Rapporteur
LES LIQUIDES IONIQUES & LE D2EHPA/TBP
DANS L’EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE DE
Zn(II), Cd(II) & Hg(II)

DEDICACES
A mes chers parents qui ont toujours veillé sur moi,
A ma chère femme,
A mes enfants,
A mes frères et mes sœurs,
A tous ceux qui me sont chers.

REMERCIEMENTS
Ce travail a été réalisé au sein du Laboratoire des Technologies de
Séparation et de Purification «L.T.S.P» de l’Université Abou Bekr
BELKAID-Tlemcen. Il a été dirigé par Monsieur Mohamed Amine DIDI,
Professeur à l’Université de Tlemcen auquel j’adresse ma profonde
reconnaissance pour l’aide et le soutien qu’il m’a apporté en vue de concrétiser ce
travail.
Mes vifs remerciements s’adressent à Monsieur Sid Ahmed TALEB
BENDIAB,Professeur à l’Université de Tlemcen, pour nous avoir honoré de
présider le jury de cette thèse.
Ma gratitude et profonde considération s’adressent à Monsieur Hocine
KADI, Professeur à l’Université de Tizi-Ouzou, pour l’honneur qu’il nous fait
d’examiner ce travail.
Je remercie vivement Monsieur Tayeb BENABDALLAH, Professeur à
l’Université de l’USTO-MB - Oran, qui nous a honoré d’examiner cette thèse.
Que Monsieur Ahmed BEKKA,Professeur à l’Université de l’USTO-
MB - Oran, trouve mes vifs remerciements pour l’honneur qu’il nous fait
d’examiner cette thèse.
Je remercie Monsieur Benamar MAKHOUKHI,Maître de conférences
A à l’Université Abou Bekr Belkaid de Tlemcen, pour avoir accepté de juger cette
thèse.
Que mes remerciements s’adressent aussi à ceux qui m’ont aidé de près ou
de loin à la concrétisation de ce travail.

SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE 1
PARTIE A: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I: LES LIQUIDES IONIQUES : PROPRIETES, SYNTHESE ET
APPLICATIONS
I.1. INTRODUCTION 4
I.2. GENERALITES SUR LES LIQUIDES IONIQUES 4
1.2.1. Historique 4
I.2.2. Structure des liquides ioniques 6
I.2. PROPRIETES PHYSICOCHIMIQUES DES LIQUIDES IONIQUES 10
I.2.1. Stabilité thermique et point de fusion 10
I.2.2. Densité et Viscosité 10
I.2.3. Solubilité 12
a- Solubilité dans l’eau 12
b-Solubilité dans les solvants organiques 13
I.2.4. Stabilité chimique 13
I.2.5. Toxicité et biodégradabilité 14
I.2.6. Propriétés spécifiques pour le traitement par extraction 14
I.3. SYNTHESE DES LIQUIDES IONIQUES 14
I.3.1. Réaction de quaternisation du noyau imidazole 15
I.3.2. Réaction d’échange de l’anion 16
I.3.3. Purification et pureté des LI 17
I.4. APPLICATION DES LIQUIDES IONIQUES 17
I.4.1. Applications en électrochimie 17
I.4.2. Applications en synthèse organique et en catalyse 18
I.4.3. Applications dans le domaine des procédés de séparation 19
I.4.3.1. Extraction liquide-liquide 19
I.5. CONCLUSION 21
I.6. REFERENCES 22
CHAPITRE II: APERÇU SUR LE PROCEDE D’EXTRACTION LIQUIDE-
LIQUIDE. LES EXTRACTANTS
II.1. INTRODUCTION 28
II.2. DEFINITIONS 28
II.2.1. Procédé d’extraction 28
II.2.2. Déséxtraction 28
II.2.3. L’extractant 29
II.2.4. Solvant (diluant) 30
II.2.5. Raffinat 30
II.2.6. Extrait 30
II.3. PRINCIPE DE L’EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE 31
II.4. EVALUATION D’UNE EXTRACTION LIQUIDE – LIQUIDE 32
II.4.1. Coefficient de distribution 32

II.4.3. Rendement ou efficacité de l’extraction 33
II.4.4. Facteur de séparation 33
II.5. DIFFERENTS TYPES D’EXTRACTION LIQUIDE- LIQUIDE 33
II.5.1. Simple équilibre 34
II.5.2. Extraction multiple 34
II.6. CLASSIFICATION ET MECANISME DES SYSTEMES D’EXTRACTION 34
II.6.1. Extraction par solvatation 34
II.6.2. Extraction par échange cationique 35
II.6.3. Extraction par échange anionionique 35
II.6.4. Extraction par chélation 35
II.7. SYNERGISME ET ANTAGONISME 36
II.8.CARACTERISTIQUES ET CONTRAINTES D’UN SYSTEME INDUSTRIEL 37
II.9. APPLICATION DE L’EXTRACTION LIQUIDE - LIQUIDE 39
II.10. APERÇU SUR LES EXTRACTANTS 40
II.10.1. Les extractants organophosphorés 40
II.10.1.1. Généralités 40
II.10.1.2. Revue sur l’acide di (2-éthylhéxyl) phosphorique (D2EHPA) 43
II.10.1.2.1. Introduction 43
II.10.1.2.2. Propriétés physico-chimiques 44
II.10.1.2.3. Comportement du D2EHPA dans les solvants 44
II.10.1.2.4. Applications 45
II.10.1.3. Aperçu sur le tributylphosphate (TBP) 48
II.10.1.3.1. Généralités 48
II.10.1.3.2. Propriétés physico-chimiques 49
II.10.2. Les amines quaternaires 50
II.10.2.1. Propriétés 50
II.10.2.2. Ions ammonium quaternaires dans les réactions par transfert de
phase 51
II.10.2.3. Aliquat 336 51
II.10.2.3.1. Propriétés physico chimiques 52
II.10.2.3.2. Applications 53
II.11. CONCLUSION 53
II.12. REFERENCES 54
C
HAPITRE III
: POLLUTION
DE L’EAU PAR LES METAUX LOURDS
III.1. INTRODUCTION 59
III.2. LA POLLUTION CHIMIQUE DE L’EAU 59
III.2.1. Différents types de polluants chimiques 60
III.3. LA POLLUTION DE L’EAU PAR LES METAUX LOURDS 61
III.3.1. Définition 61
III.3.2. Origine des métaux lourds 61
III.3.3. Contamination de l'eau 61
III.3.4. La pollution au cadmium 62
III.3.4.1. Généralités 62
III.3.4.2. Utilisation 63
III.3.4.3. Les sources de pollution 63
III.3.4.4. Effet sur la santé 63
III.3.5. La pollution au zinc 64
III.3.5.1. Généralités 64