Mécanismes d'agrégation d'un acide humique synthétique (influence de la nature du coagulant et conséquences sur la siccité des gâteaux de filtration)

Un acide humique, synthétisé par oxydation de catéchol et de glycine, a été utilisé comme modèle de la matière organique naturelle des eaux de surface. La déstabilisation de cet acide humique par coagulation a été obtenue par ajout de polycations Al13 ou de polyethyleneimine (PM = 600) à pH 6 et 8. Le mécanisme de déstabilisation de l'acide humique par l'Al13 ne dépend pas sensiblement du pH et de la concentration en aluminium. La RMN MAS de 27 Al montre que les espèces coagulantes participant à la coagulation sont essentiellement des polycations Al13 isolés ou faiblement polymérisés. La RMN CP-MAS de 13C indique que l'ordre d'interaction des espèces coagulantes avec les groupements ionisés de l'acide humique change avec le pH: à pH 6 les polycations Al13 sont fixés en priorité sur les groupements carboxyliques de l'acide humique, alors qu'à pH 8, ce sont les groupements phénoliques qui interagissent tout d'abord avec les espèces coagulantes. La spectroscopie de fluorescence de pyrène révèle que les chaînes des macromolécules d'acide humique se réarrangent au cours de l'agrégation, et forment des pseudo micelles intra ou intermoléculaires pour les faibles concentrations en aluminium. A plus fortes concentrations d'aluminium, la structure initiale des macromolécules d'acide humique, sans pseudo micelles, est restaurée. Ce changement de reconformation des macromolécules d'acide humique en présence des polycations Al13 semble également pouvoir être déduit des résultats de chromatographie d'exclusion stérique. En revanche, aucune reconformation des polymères d'acide humique n'est observée en présence de polyethyleneimine. Dans ce cas, la déstabilisation correspond à une neutralisation partielle de l'acide humique par les chaînes de polyethyleneimine, et un même rapport du nombre de charges cationiques sur le nombre de charges anioniques est obtenu à pH 6 et 8. La siccité des gâteaux de filtration diminue avec l'augmentation de la concentration en coagulant. Cependant, cette variation de la rétention en eau dans les gâteaux de filtration est trop faible pour être reliée de manière simple aux caractéristiques de taille ou de structure des agrégats.NANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF