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1.1 Devenir des pesticides dans l’environnement

1.1.1.1 L’adsorption/désorption

Définition
L’adsorption peut être décrite de manière générique comme : « un processus
d’attraction ou de répulsion entre une molécule en phase liquide ou gazeuse et la
surface d’un solide. L’attraction ou la répulsion est le résultat d’interactions entre
le champs de force de la surface de l’adsorbant et la molécule ou de l’ion adsorbé »
[Bailey & White, 1964]. De manière plus spécifique les phénomènes d’adsorption
dans les sols sont définis par [Calvet, 1989] comme : « le passage d’un soluté de la
phase liquide, à la surface d’un adsorbant solide. C’est un phénomène réversible
qui aboutit à un équilibre entre les molécules adsorbées sur la phase solide et les
molécules libres dans la solution. La désorption est le processus inverse ».
Les processus de sorption se manifestent dans la phase solide du sol
[Bailey & White, 1964, Von Oepen et al., 1991] mais également sur la matière
organique dissoute présente dans la solution du sol [Spark & Swift, 2002]. La ré-
tention prend en compte les mécanismes à la surface des solides (forces de van
der Waals, liaisons hydrophobes, hydrogènes, ioniques...) [Von Oepen et al., 1991],
mais également des processus de diffusion à l’intérieur des agrégats de sol [Xing et al., 1996,
Pignatello, 1999].
Bien que le phénomène d’adsorption/désorption soit défini comme réversible, la
désorption des pesticides est souvent marquée par un phénomène d’hystérèse. Il est
fréquemment observé une dissymétrie entre les isothermes de sorption et de désorp-
tion. Elle traduit une réversibilité incomplète du phénomène [Barriuso et al., 1992,
Boivin et al., 2005, Koskinen et al., 2006]. Selon [Pignatello, 1999], le taux de dé-
sorption est conditionné par la taille et la forme de la particule de sol dans laquelle
le transfert des molécules se fait par diffusion. Selon [Gao et al., 1998], l’hystérèse
est associée à la matière organique et la taille des particules de sol. A une échelle
plus fine, l’hystérèse semble attribuée à des processus stériques et de déformation
des nanopores
[Pignatello, 1999, Lu & Pignatello, 2002].

Evolution temporelle des processus de sorption
L’adsorption/désorption est un processus dynamique qui évolue dans le temps.
Le temps nécessaire pour atteindre un équilibre entre la phase liquide et so-
lide peut varier de l’heure à la journée voire au delà [Von Oepen et al., 1991,
Pignatello & Xing, 1996, Mamy & Barriuso, 2007].
[Pignatello & Xing, 1996] distinguent deux phases dans l’évolution de la ciné-
tique de sorption : une première dite rapide et une deuxième plus lente. La phase
rapide correspond à l’adsorption des matières à la surface des agrégats de sol faci-
lement accessibles. La seconde est caractérisée comme une migration des solutés à

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