Etude d’une argile locale du Burkina Faso à des fins de décontamination en Cu2+, Pb2+ et Cr3+

Abstract

Des études sur la qualité des eaux souterraines et de surfaces au Burkina Faso ont révélé un niveau élevé de contamination de ces ressources par les métaux lourds, notamment dans le milieu urbain et aux alentours des mines. La présence de ces métaux est principalement due aux activités anthropiques liées à ’industrie, l’agriculture ou encore aux émissions gazeuses. Cela pose un problème énorme pour la santé de la population et pour l’environnement. Nous avons étudié la capacité d’élimination des cations Cu2+, Pb2+ et Cr3+ par une argile naturelle du Burkina Faso dénommée KORO. La caractérisation minéralogique de l’argile par diffraction au rayon X montre qu’elle renferme de la montmorillonite, du quartz, de l’albite, de l’illite, de la kaolinite, de la goethite et de l’orthose. Le pHpzc de l’argile est de 7,31 avec une concentration totale des charges de surface de 5, 11.10-4 mol/l. L’étude de l’élimination des cations par l’argile en fonction du pH montre que dans une solution aqueuse de concentration respective de 0,06 mol/l, 0,048 mol/l et 0,096 mol/l en Cu2+, Pb2+ et Cr3, plus de 96,76 %, 96,59 % et 100 % respectivement de ces cations sont éliminé aux pH suivants : 8,5 pour Cu2+; 8,4 pour Pb2+ et 5,96 pour Cr3. Plus de 52,7 %, 96 % et 86 % de l’élimination des cations Cu2+, Pb2+ et Cr3 respectivement sont attribuables aux phénomènes d’adsorption par la formation de complexes internes de surface sur l’argile. En plus de l’adsorption, le reste est éliminé soit par précipitation des hydroxydes de ces métaux, soit par d’autres mécanismes de complexation. Water and wastewater studies in Burkina Faso have revealed high levels of heavy metals in most streams and other water bodies particularly within urban areas and mining society’s area. The metals are produced and released by anthropogenic source during industrial and agricultural activities, and also in vehicular emissions. These metals may pose serious threats to both human health and the environment. This study investigated the potential of natural mixed clay, KORO, from Burkina Faso, in removing, Cu2+, Pb2+, and Cr3+ cations from aqueous solutions using batch equilibrium technique. Qualitative mineralogical characterisation of the clay by XRD revealed that the clay contains montmorillonite, quartz, albite, illite, kaolinite, goethite and orthose. pHpzc for the clay, as determined by potentiometric titrations, was 7.31. pH metal sorption dependence of the clay revealed that for an aqueous solution of 0.06 mol/l, 0.048 mol/l and 0.096 mol/l respectively in Cu2+, Pb2+ and Cr3 removal of 96.76 %, 96.59 % et 100 % respectively are obtain at the following pH: for Cu2+ at pH 8.5, pH 8.4 for Pb2+ and pH 5,96 for Cr3. More than 52.7 %, 96 % et 86 % of the removal of Cu2+, Pb2+ and Cr3+ are attributable to adsorption on the clay while the remaining, hydroxides precipitation as well as complexation phenomenon may contribute to the removal of the heavy metal cation. Inner sphere complex formation is expected

Keywords

Heavy metals; pHpzc; clay; potentiometry

Published in

Journal- Societe Ouest Africaine de Chimie
2011, volume: 31, number: 1, pages: 49-59
Publisher: Société Ouest-Africaine de Chimie

SLU Authors

• Persson, Ingmar

  • Department of Molecular Sciences, Swedish University of Agricultural Sciences
    

UKÄ Subject classification

Agricultural Science
Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use


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