Etude cinétique du poly(4-vinylpyridine) de différentes tailles modifiées par des chaines alkyles. Application à la rétention du chrome hexavalent

Abstract

Le poly (4-vinylpyridine) (P4VP) à différentes tailles a été synthétisé par voie radicalaire. Les masses moyennes ont été déterminées par viscosimétrie. Des copolymères à base de poly (4-vinylpyridine) à différentes tailles et le 1-bromooctane ou le 1-bromododécane [P4VP-C8Br ou P4VP-C12Br] ont été préparés dans l’éthanol à 70 °C. Afin de déterminer le seuil de solubilité de ces copolymères; des diagrammes de phases ont été établis en fonction du pourcentage en eau dans le mélange eau-éthanol. L'influence de la masse macromoléculaire sur la cinétique de quaternisation de P4VP par le C8Br a été étudiée par conductimétrie. Le taux maximum de la quaternisation du P4VP par le C8Br augmente avec la taille des chaines macromoléculaires. Pour le P4VP de plus forte masse (Mv = 53,35.104 g/mole) est de 82 % et pour le P4VP de plus faible masse (Mv = 0,5.104 g/mole) est de 64 %. La cinétique de la quaternisation est plus rapide dans le cas des fortes chaines que les courtes chaines, les constantes de vitesse initiale sont respectivement 4,8.10-5 l.mol-1s-1 et 2,52.10-5 l.mol-1s-1. L’effet du solvant et la taille de la chaine alkyle sur la cinétique de quaternisation ont été étudiées. Les copolymères obtenus ont été caractérisés par la résonance magnétique nucléaire du proton RMN1H et l’infrarouge transformation de Fourier IRTF. La RMN1H montre les même taux maximum de quaternisation que par conductimétrie. Le P4VP-C8Br a été utilisé pour la rétention du chrome hexavalent Cr(VI). Les résultats de l’UV-vis montrent bien que la rétention augmente avec la taille. L’analyse par spectroscopie infra-rouge à transformée de Fourrier a clairement montré que le Cr(VI) a bien été adsorbé sur le P4VP-C8Br.