Dans ce travail, nous avons utilisé le charbon actif (trois types) pour décolorer le sirop d'érable foncé, classé dans la catégorie ``Non retenu`` de la classification du Québec du sirop d’érable. Nous avons testé l'efficacité de la rétention des pigments colorés du sirop d'érable sur le charbon actif en grains et en poudre. Aussi, nous avons comparé les différentes efficacités de ces matériaux. La première étape de nos essais expérimentaux a eu pour but de suivre les cinétiques d'adsorption des pigments. Dans cette partie, plusieurs paramètres expérimentaux ont été optimisés par utilisation d'un plan factoriel complet; à savoir : le temps d'agitation (20,40, 60 min), la masse du charbon actif utilisée par 100 ml de sirop (0.1, 0.3, 0.5 g), le type du charbon actif (I, II, III), le diamètre moyen des particules du charbon (25, 50, 75 µm), la vitesse d'agitation (200, 400, 600 rpm) et la température (40,60, 80 °C). La variable dépendante que nous avons considérée dans ce projet est la transmittance de la lumière du sirop mesurée à 560 nm. La deuxième étape a été consacrée sur l'étude du pouvoir adsorbant des trois types de charbons actifs utilisés avec l’application des modèles de Langmuir, Freundlich et de Langmuir-Freundlich pour décrire les cinétiques d’adsorption. Les résultats obtenus ont montré que la décoloration du sirop d’érable foncé est optimale avec les paramètres suivants : temps d'agitation t = 40 min, masse du charbon actif ajouté m = 0.3 g et charbon actif de type III. Ces paramètres ont donné une valeur de la transmittance de la lumière à 560 nm de 83.7 ± 0.2 %; et qui classe le sirop dans la catégorie Extra claire. Ensuite, ce travail a montré que seul le charbon actif de type III vérifiait à la fois une cinétique d’adsorption qui se décrit par les isothermes de sorption de Langmuir, Freundlich et Langmuir-Freundlich. Finalement, un autre plan d'expérience avait complété dans ce travail et qui portait sur l'optimisation de la taille des particules du charbon et qui a montré qu’une granulométrie moyenne d = 25 µm (mésopores) était la plus optimale pour décolore le sirop d’érable avec une agitation de 200 rpm à une température T = 80°C. / Low grade dark maple syrup was successfully discolored on activated carbon. Several experimental parameters were tested, namely the mixing time (20, 40, 60 min), concentration of the activated carbon (0.1, 0.3, 0.5 g/100 mL), type of activated carbon (I, II, III), particle size (25, 50, 75 μm), stirring speed (200, 400, 600 rpm), and temperature (40, 60, 80°C). The obtained results showed that the discoloration is optimal by applying the parameters such as an agitation time of 40 min with an activated carbon of type III at a concentration of 0.3 g/100 mL. These parameters yielded a light transmittance of 83.70 ± 0.21%, which ranks the syrup in the extra clear class. The results showed that among the tested carbons, the adsorption on the type carbon of III followed the Langmuir, Freundlich and Langmuir-Freundlich isotherms. Regarding the effect of the particle size, the obtained results showed that a mean size of 25 µm with a stirring speed of 200 rpm and a working temperature of 80°C was the most effective. The optimized conditions showed a good adequacy with the Langmuir and Freundlich models. The discoloration process by using the activated carbon of type III followed pseudo-second order kinetics.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/25870 |
| Date | 23 April 2018 |
| Creators | Sadeghi-Tabatabai, Bita |
| Contributors | Aider, Mohammed |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | mémoire de maîtrise, COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xvii, 78 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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