Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282005000300013
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Cinética e Equilíbrio de Adsorção dos Oxiânions Cr (VI), Mo (VI) e Se (VI) pelo Sal de Amônio Quaternário de Quitosana

Kinetics and Equilibrium of Adsorption of Oxyanions Cr (VI), Mo (VI) and Se (VI) by Quaternary Ammonium Chitosan Salt

Kimura, Irene Y.; Fávere, Valfredo T.; Laranjeira, Mauro C. M.; Spinelli, Viviane A.

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Resumo

O sal quaternário de quitosana foi sintetizado com cloreto de glicidil trimetil amônio. A modificação química foi caracterizada por espectrometria no IV, RMN de 13C e 1H, e mmol/g de grupos quaternários presentes na matriz polimérica por condutimetria. A remoção de Cr (VI), Mo (VI) e Se (VI), em meio aquoso, foi investigada em processo de batelada. A adsorção mostrou ser dependente do pH para o Cr (VI) e Se (VI), com um pH ótimo de adsorção, entre 4,0 a 6,0. Para o Mo (VI) a adsorção manteve-se quase constante no intervalo de pH entre 4,0 e 11,5. O modelo de isoterma de Langmuir descreveu melhor os dados de equilíbrio na faixa de concentração investigada. No presente estudo, um grama do sal quaternário de quitosana reticulado com glutaraldeído adsorveu 68,3 mg de Cr, 63,4 mg de Mo e 90,0 mg de Se. A velocidade de adsorção, no processo, segue a equação cinética de pseudo segunda-ordem, sendo que o equilíbrio para os três íons foi alcançado próximo aos 200 minutos. A análise dispersiva de raios-X para o Cr (VI) mostrou que o principal mecanismo de adsorção é a troca iônica entre os íons Cl- da superfície do polímero pelos oxiânions. O trocador aniônico apresentou a seguinte ordem de seletividade: Cr (VI) > Mo (VI) > Se (VI).

Palavras-chave

Adsorção, cromo (VI), molibdênio (VI), selênio (VI), sal quaternário de quitosana

Abstract

Quaternary chitosan salt was synthesized in the presence of glycidyl trimetyl ammonium chloride. The polymer was characterized by spectroscopic techniques: infrared, 13C and 1H NMR, while the amount of quaternary ammonium groups was obtained by condutimetry. The removal of Cr (VI), Mo (VI) and Se (VI) from aqueous solutions was carried out in batch adsorption processes. The process seemed to be pH dependent for Cr (VI) and Se (VI) with an optimum pH ranging from 4.0 to 6.0; while for Mo (VI) the adsorption remained almost constant within the range between 4.0 and 11.5. The Langmuir isotherm model provided the best fit of the equilibrium data over the whole concentration investigated. In the experiment one gram of cross-linked quaternary chitosan salt adsorbed 68.3 mg of chromium, 63.4 mg of molybdenum and 90.0 mg of selenium. The adsorption process followed a pseudo second-order kinetic rate equation and the equilibrium regarding the three ions was reached after 200 minutes. The studies from X-ray dispersive energy showed that the main adsorption mechanism is ionic exchange among Cl- groups on the polymer surface by oxyanions from solution and the anionic exchanger showed the following selectivity order: Cr (VI) > Mo (VI) > Se (VI).

Keywords

Adsorption, chromium (VI), molybdenum (VI), selenium (VI), quaternary chitosan salt

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