Biosorption du colorant violet de méthyle par les fibre de jute alcalimisées : optimisation des facteurs influents par un plan factoriel complet

Abstract

Le problème de la pollution de l'eau par les colorants est l'un des enjeux environnementaux les plus graves auxquelles le monde est confronté aujourd'hui, nécessitant le développement de nouvelles techniques pour les éliminer. Dans ce contexte, l'utilisation de fibres de jute traitées avec une forte base a été abordée comme un adsorbant naturel pour éliminer le violet de méthyle (MV2B) des milieux aqueux. Cette étude vise à déterminer les conditions optimales des facteurs fluençant le phénomène d'adsorption et pour évaluer l'efficacité et la réactivité de quatre acteurs principaux à savoir : la concentration initiale de violet de méthyle, le pH de la solution, le temps de contact et la quantité de jute, on a utilisé un plan factoriel complet (PFC). Pour évaluer le rendement de cette réaction, nous avons calculé le rendement de l'adsorption (R%), l'analyse de la variance (ANOVA) a montré que le modèle appliqué est adéquat pour décrire les résultats expérimentaux tatistiquement à travers le calcul du coefficient de détermination ajusté (R2aju = 97,83%) et du coefficient de détermination (R2 = 98,92%). De plus l’erreur entre les résultats xpérimentaux et les résultats théoriques obtenus à partir du modèle appliqué a été confirmée, ce qui renforce la fiabilité des conclusions tirées de cette étude. L'optimisation des conditions par la fonction de désirabilité composite (D = 1) a conduit à un rendement maximal d'adsorption (R = 98,9713%). Cette valeur a été obtenue avec un temps de contact de 30 minutes, une concentration initiale de 300 mg/L, un pH de 3 et une masse de jute de 1 g. Le mécanisme de réaction expliquant le comportement des molécules de (MV2B) en direction des fibres de jute (composé de cellulose) a été abordé, suggérant la possibilité d'une adsorption chimique.