Complexation de l'aluminium(III) polymerise et hydrolyse par les ions salicylate. Etude cinetique et thermodynamique

Abstract

Le polymère Al13 est le constituant majeur de certains coagulant-floculants utilisés dans le traitement des eaux. Nous avons étudié la complexation de ce polymère ainsi que des formes monomériques de l'aluminium par les ions salicylates dont les fonctions acides et le caractère aromatique peuvent constituer un modèle des acides fulviques présents dans les eaux de surface. La stoechiométrie et les constantes d'équilibre des complexes formés ont été déterminées à l'aide de mesures de spectroscopie u.v.-visible. Les monomères forment avec les ions salicylates des complexes 1-1 avec une constante K = 105.02. Avec le polycation Al13, les complexes formés ont une constante de stabilitéK13 > 1020, comprenant 6 molécules de salicylate par Al13. Un modèle cinétique prenant en compte toutes les espèces présentes: Al(OH)(H2O)52+, Al(OH)2(H2O)4+ et Al13O4(OH)247+ rend bien compte des résultats expérimentaux. La combinaison des données cinétiques obtenues avec certains résultats de la littérature concernant la complexation des espèces monomériques a permis la détermination des constantes de vitesse relatives à la complexation de l'ion salicylate avec Al(OH)2(H2O)4+ soit k3 = 2728 M−1 s−1. Avec le polycation Al13 la constante de vitesse est kp = 3679 ±113 M−1 s−1 à 25°C.