Contribution to the study of mercury (Hg2+) recovery by polymer enhanced ultrafiltration : chitosan and PEI used as macroligand
Contribution à l'étude de la récupération du mercure (Hg2+) par couplage complexation_ultrafiltration : utilisation du chitosane et de la PEI comme macroligands
Résumé
The chelating properties of two polymers: chitosan (a biopolymer) and polyethyleneimine (PEI, synthetic polymer) have been used for the binding of metal ions, and more specifically mercury. The PEUF (polymer enhanced ultrafiltration) process allowed reaching retention yields higher than 95 % under optimum experimental conditions. In the case of chitosan the efficiency of the process is strongly controlled by the pH : negligible retention below pH 4, and highest retention at pH 5.5. In the case of PEI, pH effect is much less marked. The retention of mercury has been also tested in binary solutions (containing Ni, Zn, Pb and Cu). Both chitosan and PEI show a greater affinity for mercury compared to Zn, Ni and Pb. Obviously, the cake filtration model appeared the most appropriate for describing the clogging of the membranes in these experiments performed using a static ultrafiltration cell.
Les propriétés complexantes de deux polymères, l'un d'origine biologique (le chitosane) l'autre synthétique (la polyethyleneimine, PEI), ont été mises à profit pour fixer des ions métalliques, au premier rang desquels le mercure. Le procédé de couplage complexation-ultrafiltration permet dans des conditions expérimentales optimisées, d'atteindre des taux de rétention supérieurs à 95 %. Si l'efficacité du chitosane est fortement contrôlée par le pH : rétention négligeable à pH inférieur à 4, et optimale à pH proche de 5,5 ; dans le cas de la PEI, l'influence du pH est moins marqué. La rétention du mercure a été testée dans des solutions binaires (Ni, Zn, Pb et Cu). Les deux macroligands montrent une nette préférence pour le mercure vis-à-vis de métaux tels que Zn, Ni et Pb. Le modèle de filtration sur gâteau se révèle logiquement le plus approprié pour modéliser le colmatage dans le cas de ces expériences menées sur une cellule d'ultrafiltration statique.