Dégradation Sonochimique De La Rhodamine B En Solutions Aqueuses: Effets Des Ions Hydrogénocarbonates Et Carbonates Et Des Matrices Complexes

Résumé: Ce mémoire est centré sur l'étude de la dégradation sonochimique d’un colorant basique récalcitrant, la Rhodamine B (RhB), en phase aqueuse par application d’une onde ultrasonore de haute fréquence (300 kHz). Ce travail a montré que la technique ultrasonore peut être employée efficacement pour l’élimination de la RhB. La production d’espèces oxydantes par les ondes ultrasonores a été déterminée par la dosimétrie KI, la réaction de Fricke et la production de H2O2 dans l’eau. Les trois méthodes étudiées montrent clairement la production d’espèces oxydantes pendant la sonolyse à 300 kHz. L’étude menée sur l’influence des paramètres opératoires sur les trois dosimétries sonochimiques a montré que la production d’espèces oxydantes est fortement influencée par les conditions de l’expérimentation. La vitesse de dégradation de la RhB dépend de la concentration initiale du colorant, de la puissance acoustique, du pH et de la température de la solution. L’ajout de Na2SO4 à la solution du colorant montre l’existence d’un optimum de concentration en sel pour améliorer la vitesse de dégradation de la RhB. La dégradation sonochimique menée dans les eaux naturelles et distillée ne montre aucune différence significative entre la dégradation dans l’eau de source et l’eau de mer et celle obtenue dans de l’eau distillée. L’addition du fer améliore significativement la vitesse de dégradation du polluant. L’ajout de H2O2 dans le système augmente sensiblement l’efficacité de la dégradation. La dégradation sonolytique de la RhB est fortement intensifiée par l’addition de CCl4. La saturation en air du milieu réactionnel avant le traitement sonochimique améliore le rendement de dégradation. La présence de tert-butanol à faibles concentrations accélère légèrement la vitesse de dégradation. La dégradation de la RhB est efficacement inhibée, mais pas complètement, pour des concentrations élevées en tert-butanol. La présence d’une concentration élevée de saccharose ou de glucose dans la solution de RhB ne conduit qu’à une faible réduction de la vitesse de dégradation. Sous l’action des ultrasons, 58 % de la DCO initiale sont éliminés après 240 minutes de traitement. Sous l’action de l’irradiation ultrasonore qui génère des radicaux HO• , le radical carbonate (CO3 •-) peut être formé comme un produit secondaire de la sonolyse de l’eau quand elle contient des ions hydrogénocarbonates ou carbonates. L’efficacité de la destruction sonolytique de la RhB est clairement intensifiée par l’addition des ions hydrogénocarbonates et carbonates, particulièrement pour les faibles concentrations en RhB. En présence de compétiteurs organiques à des concentrations élevées tels que le saccharose et le glucose, la destruction ultrasonore du colorant diminue en présence d’hydrogénocarbonate et carbonate, et le degré d’inhibition est plus remarquable en présence de glucose qu’en présence de saccharose. Durant la sonolyse d’une solution aqueuse de RhB (0,5 mg/L) contenant 3 g/L d’hydrogénocarbonate et 10 g/L de carbonate, l’oxydation complète de la solution est achevée après 60 et 40 minutes d’irradiation respectivement. Ceci indique que les radicaux carbonates sont plus convenables que les radicaux HO• à l’oxydation des colorants organiques tels que la RhB.

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