Elaboration et caractérisation de membranes complexantes pour les ions métalliques par la technique des réseaux de polymère semi interpénétrés

Abstract

Des membranes complexantes pour les ions métalliques ont été élaborées par la technique des réseaux de polymères semi-interpénétrés. La matrice est un réseau de poly(alcool vinylique) (PVA) réticulé qui immobilise un polymère complexant (PC), commercial ou synthétique. Les membranes complexantes sont obtenues par mélange des solutions aqueuses de PVA et de PC dans les proportions pondérales 60/40, évaporation du solvant à température ambiante et réticulation par le 1,2-dibromoéthane gazeux à 140 °C. après caractérisation des membranes (comptabilité, observations microscopiques, stabilité thermique, efficacité de la réticulation par mesure du taux de gonflement et par spectrométrie infra-rouge et détermination des capacités de sorption), nous avons sélectionné une membrane de PVA-poly(éthylèneimine) (PEI) pour les ions Hg(II), Pb(II), Cd(II) et Cu(II) et deux membranes PVA/poly(vinylimidazole) (PVI) et PVA/poly(4-vinylpyridine) (PVP) pour Hg(II). Les membranes ont été utilisées en mode statique (sorption) et en mode dynamique (filtration frontale). Les cinétiques de sorption ont été étudiées. Les isothermes de sorption, qui suivent le modèle de Languimir, montrent une grande capacité de rétention des quatre ions par les trois membranes. Les paramètres thermodynamiques de sorption ont été déterminés, montrant l’intervention d’un fort effet entropique. Les membranes sont peu sensibles à la présence d’ions calcium ou chlorure. La mise en œuvre des membranes en filtration s’est avérée satisfaisante après augmentation de la porosité par imprégnation et dissolution de silice. Les membranes ont pu être régénérées plusieurs fois par traitement avec un acide fort ou l’EDTA.