المساهمة في دراسة تشخيص وتثمين مخلفات نخيل الغرس

Abstract

هذا العمل يتمحور حول دراسة تشخيص و تثمين مخلفات النخيل( Date Palm By-Products)، وذلك من خلال استعمالها كلية كمواد مازة للملوثات العضوية في المياه، ( حالة ازالة الملوث ازرق الميثيلين)، فيكون ذلك بعد دراسة حركية و ترموديناميك هذا الامتزاز بغية تحديد الشروط المثلى وبلوغ افضل النتائج، إضافة الى تشخيص مخلفات نخلة الغرس تشخيصا مستفيضا بعدة تقنيات، كالمجهر الالكتروني الماسح (SEM) لمعرفة البنية المورفولوجية لأليافها، و باستعمال تقنية حيود الاشعة السينية (XRD) لتحديد نسبة الالياف المتبلورة، و تقنية التحليل الكيميائي الطيفي (EDS) وغيرها، و في المرحلة الثانية باستعمال مكوناتــــها (الهميسيليلوز – السيليلوز و النانوسيليلوز) كل على حدى، بعد استخلاصها و تحويلها بالمعالجة الكيميائية الى مواد مختلفة، حيث اتممنا عملية استخلاص مكونات مخلفات النخيل لعدة اجزاء من النخلة وهي (الكرناف – السعف – الغمد – ساق العرجون – الشماريخ)، ثم بعد ذلك قمنا بتحويل السيليلوز المتبلور و الغير متبلور في الشق الاول الى كربوكسي مثيل السيليلوز CMC، و هي مادة ترفع اللزوجة (Viscosifier)، و ذلك بعد نمذجة التفاعل باستعمال هندسة التجارب (Design of Experiments)، وفق طريقة منهجية استجابة السطح ( Response Surface methodology) على منوال (Box–Behnken designs )، للحصول على افضل منتج بدرجة استبدال عالية (Degree of substitution - DS)، و ذلك بعد تحديد الشروط المثلى لكل من درجة حرارة التفاعل – زمن التفاعل – نسبة كلور حمض الاسيتيك – نسبة وسط التفاعل ( ايزوبروبانول/ إيثانول ) و كذا تركيــز (NaOH). في الشق الثاني قمنا باشتقاق الميكرو و النانوسيليلوز من السيليلوز المتبلور فقط، و ذلك بحلمهة السيليلوز المستخلص، ثم اتبعنا تلك العملية بمعالجته كيميائيا، و الناتج تم دمجه مع البولي بيرول في تفاعل (in situ)، لتحضير مواد مركبة (Composites)، منها اعددنا المكثفات الفائقة (Supercapacitor)، وهي وسيلة لتخزين الكهرباء، و التي اعطت نتائج واعدة. إضافة الى ذلك تم تثمين المستخلص الاخر، و هو الهميسيليلوز، باستعماله كمثبط لتفاعل تآكل الحديد الكربوني في الوسط الحامضي، و تقدير فعاليته و ذلك باستعمال: (Potentiodynamic polarization)، و تمثيلها في منحنيات (Tafel) و مطيافية الممانعة الكهروكيميائية (EIS).

This work consists of six chapters, and devoted to study and valorize of some Date Palm By-Products, (named locally by: kernaf – saaf – lif – sagh elarjon – chemarikh), in the first step we have used them completely as cheap biosorbents of organic pollutants, (like the case of methylene blue removal from water), we have also paid attention to the Kinetic and thermodynamic studies of this adsorption, in order to determine the optimum conditions and achieve the best results. In addition, we have performed an extensive characterization of Date palm by-Products by several techniques like: (SEM) to check their morphological forms, (XRD) to determine crystallinity percentage and (EDS) to measure their chemical compositions, and others. Lately we have used their components separately, of course after the extraction, (Hemicellulose - cellulose and Nanocellulose), with and without the chemical modification to convert them to several materials. The extracted cellulose, on the first hand, is converted to Carboxymethylcellulose, by applying Experimental Design, using Response surface methodology ( Box-Behnken design) to optimize the product and reaching highest degree of substitution (DS), after determining the optimal conditions of : the reaction temperature - reaction time - the proportion of SMCA - the proportion of the reaction medium (isopropanol / ethanol) and as well as the concentration of (NaOH). On the other hand, to derive the micro and Nanocellulose by the hydrolysis of extracted cellulose , and then chemically processed and combined with Polypyrrole by polymerization reaction (in situ) for the preparation of composite materials, which were used into the supercapacitors fabrication, they are electrical energy storage means, our results were very promising in the way of energy storage. Finally, the extracted Hemicellulose has been used as green inhibitor of carbon steel corrosion in acidic medium, the investigation of its effectiveness has been studied by the Potentiodynamic polarization (represented in the Tafel curves) and the electrochemical impedance spectroscopy.