Journal de la science et de la technologie des membranes

Abstrait

Biocomposite bénin à base de graphite et de chitosane pour la sorption des nitrates toxiques de l'eau

Rajendra S Dongre

L'utilisation d'engrais, de pesticides et de nutriments azotés/phosphorés divers s'est intensifiée pour le développement des cultures dans l'agriculture au cours des dernières décennies. Le nitrate non utilisé s'infiltre à partir des sols sableux/texturés pendant les pluies. L'empoisonnement au nitrate entraîne une méthémoglobinémie/syndrome du bébé bleu en plus de l'eutrophisation qui est préjudiciable à l'homme et à l'écosystème. La contamination par les nitrates est atténuée par la dénitrification de l'eau réalisée via divers traitements, à savoir les résines échangeuses d'ions, l'osmose inverse (OI) et la distillation. L'échange d'ions fonctionne au niveau domestique, l'adoucisseur filtre l'eau chargée de calcium/magnésium qui passe à travers des résines qui échangent le chlorure contre le nitrate. La régénération de la résine est un problème coûteux, c'est pourquoi l'échange d'ions n'est pas préféré. L'OI est utile, mais présente certains inconvénients, à savoir : cher, apports énergétiques élevés, inefficace, gaspille plus d'eau et fonctionne à basse pression. La distillation étant lente et nécessitant un nettoyage fréquent pour éliminer les matières accumulées, elle ne convient pas aux traitements de l'eau à grande échelle. Français Par conséquent, l'adsorption sur des adsorbants naturels et synthétiques fabriqués est la plus viable et a opté pour l'élimination des nitrates de l'eau. Cette recherche a dérivé un biocomposite à base de chitosane en dopant le graphite et l'a utilisé pour l'élimination des nitrates de l'eau en mode discontinu. Les concentrations plus faibles de nitrates sont éliminées plus rapidement ; tandis que pour un niveau de nitrate plus élevé, elles sont éliminées lentement. L'efficacité d'élimination la plus élevée de 90 % est observée pour un échantillon de nitrate de 5 ppm tandis que les échantillons de nitrate de 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 25 ppm et 50 ppm ont montré une capacité d'élimination des nitrates respective de 88 %, 79 %, 71 %, 66 %, 60 %. Les isothermes de Langmuir et de Freundlich sont examinées pour les données expérimentales et Langmuir s'adapte le mieux. L'adsorbant biocomposite de chitosane dopé au graphite semble bénin par rapport aux adsorbants commerciaux en termes de coût et d'efficacité. L'adsorbant usagé est régénéré par traitement avec 0,1 N NaOH. Les nitrates résiduels provenant de l'effluent/des échantillons après sorption ont été analysés par chromatogramme ionique à intervalles fixes.