Détermination de propriétés physico-chimiques du carbendazime et conséquences sur son adsorption sur CAP

Physico-chemical properties of carbendazim and consequenses on its removal by sorption on PAC

Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement. Faculté des Sciences de Limoges. 123, avenue Albert Thomas. 87060 LIMOGES cedex

Résumé

Le carbendazime, fongicide fréquemment utilisé en agriculture et notamment en pomiculture, est retrouvé dans les eaux des usines de conditionnement des pommes et doit être éliminé avant rejet. Afin d'optimiser son élimination, ses caractéristiques et son comportement sous différentes conditions ont été étudiés.

Deux pKa ont été mis en évidence : pKa = 4,2 ± 0,2 et 10,6 ± 0,3 ; le second n'étant pas référencé dans la littérature.

La solubilité du carbendazime a été étudiée en fonction du temps suivant le pH de la solution et en présence d'un tensioactif anionique, le dodécylsulfate de sodium (DSS). Ce tensioactif est pris comme modèle des adjuvants contenus dans la solution commerciale de fongicide. La solubilité de cette molécule est accrue aux pH basiques et acides, ainsi qu 'en présence de doses croissantes de tensioactif.

L'élimination du carbendazime sur Charbon Actif en Poudre ( CAP) en présence d'un tensioactif anionique et en fonction du pH a été étudiée ; les essais réalisés en réacteur discontinu permettent de confirmer l'importance de ces paramètres sur l'adsorption sur CAP : l'adsorption est minorée aux pH acides et basiques (formes ionisées) et majorée entre les deux pKa (forme neutre). En présence du tensioactif, l'adsorption du carbendazime sur le CAP diminue.

Abstract

Carbendazim, fungicide usually pulverised onto a lot of crops in agriculture, is found in waters thrown away by fruit conditioning factories and it must be eliminated. So, its properties and its behaviour under different conditions have been studied.

Two pKa were determined according to a spectrometric study : pKa₁ = 4,2 ± 0,2 and pKa₂ = 10,6 ± 0,3, this one isn't referenced into literature.

Carbendazim solubility has been studied along the time as a function of pH. For acid and basic pH, carbendazim solubility is rising, due to the compound's ionisation. So, existence of the two pKa seems to be confirmed by experiment.

Solubility in presence of an anionic surfactant, sodium dodecylsulfate (SDS), was also studied. This molecule is chosen as adjuvant joined in commercial solutions. For growing amounts of SDS, carbendazim solubility is rising.

So, the aim of this work was to determine physico-chemical properties and carbendazim elimination by sorption on powdered activated carbon (PAC) with pH variations and with an anionic surfactant. Carbendazim might be in adsorption competition with surfactants included in commercial formulations like SDS.

Discontinuous reactor tests confirm the importance of these parameters on sorption on PAC. Sorption was reduced at acid and basic pH (ionised forms) and rised between the two pKa (neutral form). With surfactant, carbendazim adsorption on PAC was decreasing when surfactant's amount was rising.