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).

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).

RESUMO: Microesferas de quitosana com grau de reticulação de 24% foram empregadas para adsorção dos corantes reativos Azul 2, Preto 5 e Laranja 16. A adsorção dos corantes reativos foi avaliada em função da acidez da solução e do tempo de contato com o adsorvente. A constante de velocidade (k) e a capacidade de adsorção aumentaram com a diminuição do pH. Em pH > 10,0, a adsorção dos corantes praticamente não ocorre, assim soluções neste pH podem ser usadas para dessorver os corantes das microesferas. A principal interação é de natureza eletrostática entre os grupos -NH3+ da quitosana e -SO3- dos corantes.

Microspheres of chitosan with the degree of cross-linking of 24% were used for adsorption of the reactive dyes Blue 2, Black 5 and Orange 16. The adsorption of the reactive dyes on microspheres of cross-linked chitosan was studied. The rate constants and the adsorption capacity were determined with buffered dye solutions at different pH values and a function of the contact time with the chitosan microspheres. At pH > 10.0 the adsorption of dyes practically does not occur and these pH conditions may be used to desorb the dyes from the microspheres. The main interaction of electrostatic nature is due to the binding between -NH3+ groups in chitosan and -SO3- in dyes.