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Page de résumé pour ULgetd-06052013-111703

Auteur : Mache, Jacques Richard
E-mail de l'auteur : jrmache@doct.ulg.ac.be
URN : ULgetd-06052013-111703
Langue : Français/French
Titre : MINERALOGY AND PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF SMECTITE CLAYS FROM BANA AND SABGA (CAMEROON). Potential use in bleaching process of vegetable oil/MINERALOGIE ET PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DES SMECTITES DE BANA ET SABGA (CAMEROUN).Utilisation dans la décoloration d'une huile végétale
Intitulé du diplôme : Doctorat en sciences
Département : FS - Département de géologie
Jury :
Nom : Titre :
Hatert, Frédéric Membre du jury/Committee Member
Petit, Sabine Membre du jury/Committee Member
Pirard, Eric Membre du jury/Committee Member
Yvon, Jacques Membre du jury/Committee Member
Javaux, Emmanuelle Président du jury/Committee Chair
Fagel, Nathalie Promoteur/Director
Njopwouo, Daniel Promoteur/Director
Mots-clés :
  • palm oil/huile de palme
  • decolorization/décoloration
  • acid-activation/activation acide
  • physico-chemical properties/propriétés physico-chimiques
  • mineralogy/minéralogie
  • smectite/smectite
  • Natural clays/Argiles naturelles
Date de soutenance : 2013-06-24
Type d'accès : Public/Internet
Résumé :

In this study, clay samples were collected in the localities of Bana and Sabga, in the regions of the west and north-west Cameroon, respectively. The purpose of this study was to determine their mineralogical composition, their physico-chemical properties and to assess their potential use in the bleaching process of palm oil, which is the main edible vegetable oil produced and refined in Cameroon.

The results obtained from the analyses (XRD, FTIR, DTA / TGA and SEM) revealed that montmorillonite is the main clay mineral in these materials. It is associated with kaolinite and mica. Non-clay minerals such as quartz, anatase, cristobalite, K-feldspar and heulandite are also identified in variable quantities. Chemical analyses of the major elements show that the clays from Bana and Sabga consist mainly of the follow oxides such as SiO2, Al2O3 and Fe2O3. Bana clays have a cation exchange capacity (CEC) between 50 and 60 meq/100 g and a specific surface area between 50 and 60 m2/ g. Sabga clays have a lower capacity cation exchange (38- 46 meq/100 g) and a wider range of specific surface area (33-90 m2 / g). The characterization of the natural clays allowed to select of one sample by locality for sulfuric acid treatment.

The acid treatment of these materials led to structural, morphological and textural changes. Analysis by X-ray diffraction showed a progressive decrease in the intensity of the (001) reflection of montmorillonite and a shift of its basal d001-value. Treatment with more acid concentration causes an increase in the surface area of the obtained products and a decrease in cation exchange capacity.

The assessment of the bleaching power of natural and acid-activated Bana clay in palm oil decolorization shows that the activated clay has a high bleaching capacity (~ 87%) compared to the natural clay (~ 55%). palm oil Bleaching by these clay materials does not deteriorate the bleached oil. These materials can thus be used as bleaching earths in the refining oil process./

Dans cette étude, des échantillons d’argiles ont été collectés dans les localités de Bana et Sabga, respectivement dans les régions de l’Ouest et Nord-ouest Cameroun. Le but de cette étude était de déterminer leurs compositions minéralogiques, leurs propriétés physico-chimiques et d’évaluer leur potentielle utilisation dans la décoloration de l’huile de palme, qui représente la principale huile végétale comestible produite et raffinée au Cameroun.

Les résultats obtenus à partir des analyses classiques (DRX, FTIR, ATD/ATG et MEB) ont révélé que la montmorillonite est le minéral de base dans ces matériaux. Elle est associée à la kaolinite et au mica. Sont aussi identifiés en quantités variable les minéraux non-argileux tels que le quartz, l’anatase, la cristobalite, les feldspaths potassiques et l’heulandite. Les analyses chimiques des éléments majeurs montrent que les argiles de Bana et Sabga sont constituées principalement des oxydes SiO2, Al2O3 et Fe2O3. Les argiles de Bana possèdent une capacité d’échange cationique (CEC) variant entre 50 et 60 méq/100 g et une surface spécifique comprise entre 50 et 60 m2/g. Les argiles de Sabga présentent une capacité d’échange cationique plus faible (38 à 46 méq/100g) et une plus large gamme de surface spécifique (33 à 90 m2/g). Le bilan minéralogique des argiles étudiées a permis de sélectionner dans chaque localité un échantillon pour un traitement à l’acide sulfurique.

Le traitement acide de ces matériaux a conduit à des modifications structurales, morphologiques et texturales. Les analyses par la diffraction de rayon X montrent une diminution progressive de l’intensité de la réfection (001) de la montmorillonite et un déplacement de sa distance basale (d001). Le traitement par des acides de plus en plus concentrés provoque une augmentation de la surface spécifique des produits obtenus et une diminution de leur capacité d’échange cationique.

L’évaluation du pouvoir décolorant de l’argile de Bana riche en smectite et présentant une évolution significative en termes de propriétés physiques et texturales suite à l’activation montre que l’argile activée présente une forte capacité de décoloration (~87 %) par rapport à l’argile naturelle (~55 %). La décoloration de l’huile de palme par ces matériaux, activés ou non, ne provoque aucune dégradation à l’huile traitée. Ces matériaux peuvent donc être valorisés comme terres décolorantes dans le processus de raffinage des huiles.

Autre version :
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