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REPUBLIC OF CAMEROON
REPUBLIQUE DU CAMEROUN
Peace - Work - Fatherland
Paix - Travail - Patrie
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UNIVERSITY OF NGAOUNDERE
UNIVERSITE DE NGAOUNDERE
FACULTY OF SCIENCES
FACULTE DES SCIENCES
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DEPARTEMENT DE CHIMIE
DEPARTMENT OF CHEMISTRY
M. HAROUNA
MASSAÏ
Professeur
FS
Université de Ngaoundéré
Université de Ngaoundéré
M. NSOE MENGUE Jean Jacques Nestor Chargé de
cours
BP: 454 NGAOUNDERE Tel: (237) 222 25 40 32
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BP: 454 NGAOUNDERE Tel: (237) 222 25 40 32
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ADSORPTION DU METRONIDAZOLE EN SOLUTION AQUEUSE
PAR
L'ARGILE MODIFIEE DE MINDIF : APPLICATION DES
PLANS
D'EXPERIENCE
Mémoire présenté en vue de
l'obtention du diplôme de Master en Chimie Inorganique
Option : Chimie physique
Par
HABGUE BASSIGUE Barnabé (Licencié ès
Chimie)
Matricule : 17A055FS
Sous la direction de :
Année Académique 2021-2022
DEDICACE
A la mémoire de feu mon père BASSIGUE GAG
BAROUM , A ma mère LARGUILAH Damaris ,
A mon grand frère Dr. KALPET
Emmanuel.
REMERCIEMENTS
II
Le grand merci est à DIEU `'le tout
puissant» pour la grâce qu'il m'a accordé pour
réaliser ce travail. Ce travail a été
réalisé au sein de laboratoire de Chimie de l'Ecole Polytechnique
et de la faculté des Sciences de l'Université de Maroua.
Mes remerciements les plus sincères à l'endroit
des personnes ci-après :
Je tiens à exprimer ma profonde gratitude à
l'endroit du Pr. Harouna MASSAÏ Vice-recteur de
l'Université de Garoua, qui a accepté superviser ce
mémoire et à qui je suis très reconnaissant pour sa
patience, ses conseils avisés et son soutien en toutes circonstances.
Puisse Dieu vous élever davantage.
Je remercie mon Directeur de mémoire, Dr NSOE
MENGUE Jean-Jacques Nestor, de m'avoir encadré et pour avoir
suivi avec beaucoup d'intérêt ce travail, pour ses nombreux
conseils, son soutien, sa confiance et ses qualités humaines très
exceptionnelles. Qu'il trouve ici l'expression de ma profonde
reconnaissance.
J'adresse mes sincères remerciements au Pr.
NGAMENI Emmanuel , Doyen de la faculté des sciences de
l'Université de Ngaoundéré et son
prédécesseur Pr. EDIMA Helène Carole, au
Pr. NOUMI Guy Bertrand, Chef de Département de Chimie,
pour la qualité de formation et d'encadrement qu'ils ont su donner aux
étudiants de la faculté et du département de Chimie.
A nos Enseignants du département de Chimie de
l'Université de Ngaoundéré, Professeurs TALLA,
TCHAMANGO, MOMENI, et aux Docteurs, ABIA, TCHEKA, NANA, FADIMATOU, KOM, YAYA,
ABDOU et FOMOGNE pour la qualité de leurs enseignements, la
rigueur et l'exemplarité de leur comportement humain et
académique. Recevez aussi notre gratitude pour vos multiples conseils
qui nous ont permis de nous améliorer.
Je dis merci au Pr. KOUBALA BARGUI Benoit,
Chef de Département de Chimie de la faculté des Sciences de
l'Université de Maroua de m'avoir accueilli dans son Laboratoire.
Je ne saurais remercier le Pr NJINTANG YANOU Nicolas,
Pr BIKE MBAH , Enseignants à l'ENSAI et le Pr NOUBISSIE
Éric enseignant à l'Institut Universitaire de
Technologie, pour leurs enseignements.
Je suis infiniment gré aux sieurs TEJEOGUE Jean
Paul, EBIO, DJONKA et aux Docteurs Dobe, TEGUIA ,
WANGSO,BAYANG,WANGMENE et DJAKBA pour leur conseil, leur soutien et
les nombreux sacrifices afin que ce travail puisse être
réalisé.
Mes remerciements vont également à l'endroit de
tous nos amis et camarades : Henry Lona, Abel, Kowé, Dayang,
Aboina Camille, Menwa Kouvou Welcome ,Yiningolo,
III
Wandou, Barka, Kouchakbé, Ambawûmu, Gota
,Aldo, Abya, Nguenamadje pour leurs aides et soutiens multiformes.
Je ne pourrais terminer sans remercier ma famille qui m'a
toujours soutenu. Ce travail est le fruit d'énormes sacrifices qu'elle a
consentis pour mon éducation. Je pense surtout à ma mère
LARGUILAH Damaris ; mes frères, BAROUM, Dr.
KALPET, BAIGAG, ISSA ; mes soeurs DAGUEDJANG, BRILLA et
EÏWA ; mes belles soeurs , RUTH et ROSALIE ainsi que mes
nièces.
Mes remerciements vont enfin à tous ceux qui de
près ou de loin ont contribué à la réalisation de
ce travail. Qu'ils trouvent ici l'expression de ma sympathie.
TABLE DES MATIERES
iv
DEDICACE i
REMERCIEMENTS ii
TABLE DES MATIERES iv
LISTE DES FIGURES vii
LISTE DES TABLEAUX viii
LISTE DES ANNEXES ix
LISTE DES ABREVIATIONS x
RESUME xi
ABSTRACT xii
INTRODUCTION 1
: REVUE DE LA LITTERATURE 3
I.1. Généralité sur les produits
pharmaceutiques 3
I.1.1. L'origine des molécules pharmaceutiques dans les
eaux 3
I.1.2. Caractéristiques et effet toxicologique de produits
pharmaceutiques 4
I.1.3. Fréquence de détection et contamination des
environnements aquatiques 5
I.1.4. Les risques de contamination pour l'homme 6
I.1.5. Toxicités et impact sur la faune et la flore 7
I.1.6. Métronidazole (définition et utilisation)
8
I.1.7. Toxicité de Métronidazole 8
II- Procédés d'élimination des
produits pharmaceutiques 9
II.1. Procédés biologiques : 9
II.1.1. Filtration 9
II.1.2. Procédés membranaires 9
II.1.3. Coagulation/Floculation/Séparation 10
II.2.1. Généralité sur le
phénomène d'adsorption 10
II.2.1.1. Types d'adsorption 11
II.2.1.2. Mécanisme d'adsorption 12
II.2.1.3. Isotherme d'adsorption 14
Classification de Giles 14
Adsorption gaz-solide 16
II.2.1.4. Modélisation des isothermes d'adsorption 18
II.2.1.5. Etude de la cinétique d'adsorption 21
II.2.1.5.1. Modèle cinétique de premier ordre 21
II.2.1.5.2. Modèle cinétique du deuxième
ordre 21
V
II.2.1.5.3.Modèle de diffusion intra-particulaire 22
III. Généralité sur les adsorbants
23
III.1. Généralité sur les argiles
23
III.1.1. Structure des minéraux argileux 24
III.1.2. Classification des argiles 25
III.1.3. Propriétés des argiles 28
IV. LES PLANS D'EXPERIENCES 29
IV.1. Définition et description 29
V. Etat de l'art sur l'adsorption du
métronidazole 31
: MATERIEL ET METHODES 34
II.1 MATERIEL 34
II.2. METHODES 34
II.2.1. Fractionnement et purification de l'argile 34
II.2.2. Purification à l'acide chlorhydrique 35
II.3. MODIFICATION DE L'ARGILE 35
II.3.1. Préparation de l'argile sodique 35
II.3.2. Préparation de l'argile pontée 36
II.3.2.1.Préparation d'une solution pontante :
Solution d'hydroxyde d'aluminium
(A1(OH)3) 36
II.3.2.2. Pontage de l'argile 37
II.4. Méthodes de détermination de
quelques propriétés physico-chimiques de l'argile
purifiée 38
II.4.1. Détermination de la perte au feu (PAF) 38
II.4.2. Détermination du taux d'humidité 39
II.4.3. Détermination de l'indice de gonflement (IG)
39
II.4.4. Détermination de la densité (d) 39
II.4.5. Détermination du pH 39
II.4.6. Détermination de la porosité (P) 40
II.4.7. Détermination du point de charge nul
(pHPZC) 40
II.5. Propriétés physico-chimiques du
métronidazole 40
II.5.1. Préparation de la solution mère du
métronidazole 41
II.5.2. Méthodes de dosage par spectrophotométrie
UV-Visible 41
II.6. Etude de quelques paramètres d'adsorption
42
II.6.1. Temps d'agitation 42
II.6.2 Influence de la concentration initiale 42
II.7. Plan d'expérience 43
II.6.1. Planification du plan d'expérience 43
vi
II.7.2. Choix du Plan d'expérience et facteurs
d'études 43
II.7.3. Application d'un plan factoriel complet
33à la modélisation du
métronidazole 43
II.8. Traitement des données 44
RESULTATS ET DISCUSSIONS 45
III.1. Caractéristiques physico-chimiques de
l'argile naturelle de Mindif 45
III.1.1. Taux d'humidité 45
III.1.2. Perte au feu 45
III.1.3. Indice de gonflement 45
III.1.4. Le pH 46
III.1.5. Le pHpzc 46
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