رسائل دكتوراة
French
2017
etude des propriétés adsorbantes des argiles modifiéesvis à vis de polluants organiques. Cas des pesticides etdes produits pharmaceutiques
Bakhti, Rachid Khatem
كلية علوم الطبيعة والحياة-جامعة عبد الحميد بن باديس مستغانم · الجزائر
Cette étude a pour objectif principal de valoriser les propriétés de deux matériaux lamellaires peu coûteuxdans le piégeage de micropolluants organiques toxiques susceptibles d’être présents dans les sols et dans les eauxde surface. Notre choix s’est porté sur une argile anionique qu’est l’hydrotalcite carbonatée et une argilecationique qu’est la bentonite de Maghnia.Les études de caractérisation par diffraction aux rayons X, spectroscopie IR, analyses thermiques (ATD etATG) et analyses physico-chimiques ont montré que :L’hydrotalcite Mg-Al-CO3, préparée par une méthode de coprécipitation à pH constant de 10 et selon un rapportMg/Al = 2, correspond bien à un composé de type hydrotalcite avec une bonne cristallinité, sa formule chimiqueest : [Mg0.68 Al0.32 (OH) 2](CO3)0.16 nH2O et la réhydratation de son produit calciné à 550°C donne, en présencedes anions carbonates, une phase hydrotalcite ;Et la phase argileuse de la bentonite de Maghnia est constituée essentiellement de beidellite, sa formule chimiqueest : Ca0,008 K0,090 Na0,942[Si7,242 Al0,758][Al3,448 Fe0,187 Mg0,389 Mn0,001 Ti0,003]O20(OH)4 et sa capacité d’échangecationique est de l’ordre 100 meq/100g.L’étude comparative des paramètres de fixation de deux herbicides (bispyribac et imazamox) et un antiinflammatoire(diclofenac) sur l’hydrotalcite montre que le produit de calcination de ce matériau pourraitconstituer d’intéressant support pour le piégeage de ces polluants. En effet, la capacité d’élimination est de 2,74,1,8 et 1,3 mmole/g pour le diclofenac, imazamox et bispyribac respectivement. Aussi, cette étude révèle que lafraction fine de la bentonite de Maghnia, en raison de son caractère hydrophobe, n’est pas efficace pourl’élimination de ces trois polluants. En revanche, la modification de cette argile par l’intercalation entre sesfeuillets des cations d’hexadecyltrimethylammonium (HDTMA) augmente son affinité vis-à-vis de ces polluants.Les résultats obtenus, comparés à ceux obtenus par d’autres auteurs pour une argile organophile commerciale(Cloisite 10A) sont encourageants. Les capacités de fixation sont de l’ordre de 0,45, 0,15 et 0,17 mmole/g pourle diclofenac, imazamox et bispyribac respectivement.L’étude de l’utilisation de l’hydrotalcite dans le domaine de la préparation des systèmes à libération contrôléedes pesticides, pour réduire les méfaits environnementaux liés à l’utilisation non contrôlée de pesticides, a étéréalisée. Les résultats mettent en évidence que les nano-herbicides préparés à base d’hydrotalcite et de deuxherbicides (bispyribac et imazamox) peuvent être utilisés comme des systèmes à libération contrôlée de ces deuxherbicides, en contribuant à la réduction de transfert non contrôlé de ces deux substances dans l’environnement,au prolongement de leur durée de vie et donc de leur efficacité.Mots clés : pesticides, anti-inflammatoires, argile anionique, argile cationique modifiée, adsorption, nanoherbicides,libération contrôlée.The aim of this study is to evaluate the properties of two low-cost lamellar materials in the trapping of toxicorganic micropollutants that may be present in soils and surface waters. We chose an anionic clay calledcarbonate hydrotalcite and a cationic clay called Maghnia bentonite.Characterizations studies by X-ray diffraction, IR spectroscopy, thermal analysis (DTA and TGA) andphysico-chemical analysis have shown that:The hydrotalcite Mg-Al-CO3, prepared by a coprecipitation method at a constant pH of 10 and with a Mg/Alratio equal 2, corresponds well to a hydrotalcite-like compound with good crystallinity, its chemical formula is:[Mg0.68 Al0.32 (OH) 2](CO3)0.16 nH2O, the rehydrating the calcined product at 550 ° C gave in the presence ofcarbonate anions, a hydrotalcite phase;and the clay phase of Maghnia bentonite is constituted essentially of beidellite, its chemical formula is:Ca0,008 K0,090 Na0,942[Si7,242 Al0,758][Al3,448 Fe0,187 Mg0,389 Mn0,001 Ti0,003]O20(OH)4, its cation exchange capacity isabout 100 meq/100g.The comparative study of adsorption parameters of two herbicides (bispyribac and imazamox) and an antiinflammatory(diclofenac) on hydrotalcite shows that the calcined product of this material could constitute aninteresting support for the adsorption of these pollutants. Indeed, the elimination capacity is 2.74, 1.8 and 1.3mmol/g for diclofenac, imazamox and bispyribac respectively. Therefore, this study reveals that the fine fractionof Maghnia bentonite, because of its hydrophobic nature, is not effective for the elimination of these threepollutants. In contrast, the Modification of this clay by the intercalation between its layers of the cations ofhexadecyltrimethylammonium (HDTMA) increases its affinity vis-a-vis these pollutants. The results obtained,compared to those obtained by other authors for commercial organophilic clay (Cloisite 10A), are encouraging.The adsorbtion capacities are of the order of 0.45, 0.15 and 0.17 mmol / g for diclofenac, imazamox andbispyribac respectively.The study of the use of the hydrotalcite in the field of the preparation of controlled release systems forpesticides, to reduce the environmental misdeeds related to the uncontrolled pesticide use, was realised. Theresults demonstrate that nano-herbicides prepared hydrotalcite-based and two herbicides (bispyribac andimazamox) can be used as controlled release systems of these two herbicides, contributing to the reduction ofuncontrolled transfer of these two herbicides in the environment, to prolong their life and hence theireffectiveness.Key words: Pesticide, anti-inflammatory, anionic clay, modified cationic clay, nano-pesticides, adsorbtion,controlled release.الھدف الرئیسي من ھذه الدراسة ھو تثمین خصائص مادتین ذات بنیة صفائحیة غیر مكلفة في إزالة الملوثات العضویة(Hydrotalcite Mg-Al-CO سامة التي قد تكون موجودة في التربة والمیاه السطحیة .اختیارنا وقع على الطین أنیوني ( 3والطین البنتونیت المستخرج من منطقة مغنیة.و التحالیل (ATD et ATG) دراسات التوصیف بواسطة حیاد الأشعة السینیة، أشعة الطیف تحت الحمراء، التحلیل الحراريالفیزیائیة والكیمیائیة أظھرت التالي :10 ) بنسبة = pH) الطین الأنیوني المولف المحضر وفق طریقة الترسیب المزدوج في درجة حموضة ثابتةمغنزیوم/ألیمینیوم = 2، یتوافق جیدا مع مركب من نوع الھیدروتالسیت مع درجة تبلور جیدة، صیغتھ الكیمیائیة كالتالي:إعادة إماھة الھیدروتالسیت الكربوناتي المكلس في وجود أیونات الكربونات ینتج مركب مماثل ،[Mg0.68 Al0.32 (OH) 2](CO3)0.16 nH2Oللمركب الأصلي.الطینیة لبنتونیت مغنیة تتكون أساسا من ، وصیغتھا الكیمیائیة :مع قدرة تبادل الكاتیونات حوالي ،Ca0,008 K0,090 Na0,942[Si7,242 Al0,758][Al3,448 Fe0,187 Mg0,389 Mn0,001 Ti0,003]O20(OH)4.100 meq/100g(diclofenac) ومضاد الإلتھاب (bispyribac et imazamox) دراسة مقارنة لمعاییر إمتصاص إثنین من المبیدات العشبیةتظھر أن ھذا الأخیر یمكن أن یمثل وسیلة مھمة لإمتصاص ھذا النوع من ( HT-C 500°C) بواسطة الطین الأنیوني المكلس1.8 و 1.3 ممول/غ للدیكلوفناك، إمازاموكس و بیسبیریباك على التوالي). ھذه ، الملوثات، بقدرة إمتصاص تقدر بحوالي ( 2.74الدراسة تكشف أیضا أن الجزء الطیني من بنتونیت مغنیة، نظرا لطبیعتھ النافرة للماء، لسیت فعالة لإزالة ھذه الملوثات. ولھذا، تعدیلبین صفائح الطین، تزید من تقاربھا مع ھذه الملوثات. النتائج المتحصل علیھا في ھذه (HDTMA) ھذه الأخیرة بإقحام كاتیوناتمشجعة جدا. بقدرات تثبیت (Cloisite 10A) الدراسة مقارنتا بتلك المتحصل علیھا من طرف مؤلفین اخرین للطین العضوي التجاري0.15 و 0.17 ممول/غ للدیكلوفناك، إمازاموكس و بیسبیریباك على التوالي. ، بحوالي 0.45دراسة إستخدام الھیدروتالسیت في مجال تحضیر مركبات بخاصیة تحریر المبیدات مسیطر علیھا للحد من الاضرار البیئیةالمرتبطة باستخدام الغیر العقلان للمبیدات. النتائج توضح أن النانو-مبید المعد بواسطة الھیدروتالسیت واثنین من المبیدات (الامازموكس والبیسبیریباك) یمكن إستخدامھا كمركبات تحریر مسیطر علیھا لھذین المبیدین. والمساھمة في الحد من التنقل الغیرمنظبط لھذین المبیدین في البیئة، وتمدید حیاتھا وبالتالي فعالیتھا.الكلمات المفتاحیة: مبید الأعشاب، مضاد الالتھاب، الطین الأنیوني، لطین الكتیوني المعدل، الامتصاص، نانو -مبید.