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Étude de la réaction du zinc avec un sédiment lacustre riche en oxyhydroxydes de fer.

Lebeuf, Michel (1985). Étude de la réaction du zinc avec un sédiment lacustre riche en oxyhydroxydes de fer. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 100 p.

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Résumé

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On a étudié la réaction du zinc avec un sédiment du lac Tantaré riche en oxyhydroxydes de fer (22,9% du sédiment, poids sec). À des quantités du sédiment mis en suspension dans l'eau du lac (~1,72 g/L; pH = 5,55), on a ajouté des concentrations de zinc variant entre 10-6 et 10-2 mole/L; les quantités de base nécessaires pour réajuster périodiquement le pH à 5,55 ont été notées pendant 25 jours, temps nécessaire pour que le pH cesse de diminuer en fonction du temps. Après une attente de 10 jours supplémentaires les concentrations de zinc ont été mesurées dans l'eau et dans diverses fractions du sédiment (obtenues par extractions chimiques). Ces mesures permettent de calculer des constantes d'adsorption du zinc (K) et des coefficients de distribution (Kd). Les résultats montrent que la répartition du zinc entre différentes fractions du sédiment varie en fonction de la concentration de zinc ajouté. Les valeurs de constantes d’équilibre (ou coefficients de distribution) diminuent avec une augmentation de la densité d'adsorption, r. Une telle diminution de K est généralement attribuée, pour l'adsorption sur les oxyhydroxydes de fer en milieu bien définis, à des sites d'énergie d'adsorption variable. Par ailleurs, on n'observe pas, pour le sédiment lacustre, une valeur constante de K en fonction de r, aux faibles valeurs de r: un tel comportement est attribué, pour les oxyhydroxydes isolés, à l'adsorption du métal sur des sites de haute énergie, qui sont en excès à ces faibles valeurs de r. Le transfert du zinc, de la solution vers le sédiment, implique ~ 1,2 H⁺ libéré par Zn associé. La même valeur (~1,2 H⁺/Zn⁺⁺) a été observée pour l'adsorption, à différents pH, du Zn sur des sédiments 1acustres (présumément sur 1 es oxyhydroxydes de fer de ces sédiments). Des valeurs semblables ont été rapportées dans la littérature pour l'adsorption du zinc sur des oxyhydroxydes en milieux bien définis. La stabilité du pH observée après 25 jours n’est pas une preuve qu’un équilibre complet d'adsorption est atteint. En effet, après cette période, on n'observe pas une valeur identique de l'activité spécifique de 65Zn dans l’eau et dans les différentes fractions du sédiment, notamment dans la fraction correspondant aux oxyhydroxydes de fer (telle que déterminée par des extractions chimiques). Le fait que K varie avec r, même à des faibles valeurs de r, suggère que 1es si tes d’adsorption ne sont pas tous identiques et en excès et peut avoir des conséquences importantes. En effet, plusieurs auteurs ont suggéré récemment des modèles d'adsorption compétitive pour calculer la distribution des métaux traces entre l'eau et les diverses phases des sédiments; ces modèles font intervenir 1es constantes d’adsorption. Il peut s’avérer nécessaire pour ces modèles de considérer l’effet de r dans l'expression des constantes d’adsorption, ce qui ni est pas le cas actuellement. D’autres chercheurs préconisent l'emp1oi de coefficients de distribution d'un métal entre 1’eau et 1e sédiment. Ces coefficients de distribution doivent être uti1isés avec prudence, étant donné qu’ il s peuvent être fonction de la concentration de M dans 1e système. Fina1ement, l’influence de r sur K peut aussi comp1iquer 1’examen de la dépendance de K sur d’autres paramètres comme le pH.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Tessier, André
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: zinc; sédiment lacustre; oxyhydroxydes de fer; métal; lac Tantaré
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 10 févr. 2014 16:26
Dernière modification: 23 nov. 2015 21:20
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1831

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