Водорастворимые комплексообразующие полиэлектролиты, обладающие сорбционной способностью к ионам кадмия

 

Водорастворимые комплексообразующие полиэлектролиты общей формулы: (Л П , где R - S,0 или Ш; m:n (65,2-90):(10-34,8), с мол.м. 3,6-10 -7,1-10 , обладающие сорбционной способностью к ионам кадмия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (F11 4 С 08 F 220/60, 8/00

Г 13

gpci

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н2С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3856006/23-05 (22) 15.02 ° 85 (46) 15.09.86. Бюл. У 34 (71) Казахский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им.С.М.Кирова (72) Е.Е Лргожин, Б.P Òàóñàðîâà и С.А.Шитыбаев (53) 661.183.123(088.8) (56) Васильева Е.М. и др. Ионообменные смолы на основе сополимеров

2-метил-5-винилпиридина и гидразидов

1,2-этилендикарбоновых кислот. — Высокомолекулярные соединения, 1967, Ф 7, т. (А)9, с. 1499-1509.

Gecheler К., Weingarther К., Bayer Е.,Metal Complexation of poly (vinylamine) and derivatives Polym.

Amines and Ammon. Salts. Inv. and

Contrieb. — Pap. Int Symp. Chent., Oxford, 1979, е.а., 1980, р. 237-280. (54) ВОДОРАСТВОРИМЫЕ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ

СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТЬЮ К ИОНАМ

КАДМИЯ (57) Водорастворимые комплексообразующие полиэлектролиты общей формулы:

zpe R — S,0 или ИН; а:п = (65,2-90): (10-34,8), с мол.м. 3,6 ° 10 -7, 1 ° 10, обладающие сорбционной способностью к ионам кадмия.

1?57074 2

Эту операцию проводят 3-4 раза. Полученные белые полимерные порошки сушат в вакуум-сушильном шкафу до постоянного веса.

С Н S где R — S, О, или NH;

m:n = (65,2-90):(10-34,8), с молекулярной массой 3,6 10

7,1 ° 10, обладающими сорбционной способностью к ионам кадмия.

Указанные свойства предполагают воэможность применения их в гидрометаллургии для выделения и концентрирования кадмия из водных растворов, Полученные полимеры исследованы методами ИК-спектроскопии и элементного анализа, в ИК-спектрах исходного поли-4-сульфофенилметакриламида отсутсвуют полосы поглощения 925 см характерные для деформационных коле-. баний двойной связи винильной группы, что указывает на полимеризацию через двойную связь винильной группы. -1

Появляется полоса поглощения 1650 см характерная для полосы амид 1, присутствуют полосы поглощения сульфогруппы (700, 1010, 1040,- 1125 см ) и бензольного кольца (1510, 1590 см ) и СН, СН -групп (-2685, 3450 см ). .Кроме того, в ИК-спектрах предлагаемых соединений появляется полоса поглощения 1380 см, характерная для сульфаниламидных групп полимеров.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 10 г сульфаниловой кислоты, растворенной в

40 мл 0,2 н.раствора NaOH, затем приливают по каплям в течение 1 ч

8,2 мл хлорангидрида метакриловой кислоты (мольное соотношение сульфаниловая кислота : хлорангидрид 1:2).

Реакцию проводят при 0-5 С и оставляют на 10-12 ч. Образовавшийся полимерный раствор осаждают ацетоном.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно к водорастворимым полимерам общей формулы:

Вычислено: 49,79 4,57 13,29 5,81

Найдено: 49,33 4,27 13,15 5,75

Статическая обменная емкость (COE) по О 1 н.раствору NaOH: вычислено . 4,1, найдено 3,8 мг-экв/г.

Характеристическая вязкость в 1 М растворе NaC1 3,40; мелекулярная масса 3 ° 10

Навеску 10 r поли-4-сульфофенилметакриламида и 8 г пятихлористого фосфора помещают в реактор с обратным холодильником и мешалкой, нагревают на глицериновой бане при 100 С в течение 1 ч при перемешивании смеси. После охлаждения реакционную массу растворяют в четыреххлористом углероде для удаления следов оксихлорида Фосфора и непрореагировавшего РС1 . Эту операцию проводят несколько раз, и полученный полимер отфильтровывают на воронке Бюхнера

ЗО и сушат до постоянного веса в ваD кууме.

Содержание хлора: найдено 7,20, вычислено 7, 22.

5 r полиметакрилоил-N-фенилсульфо хлорида растворяют в 80 мл 0,2 í.раствора NaOH и добавляют 3,15 r мочевины(мольное соотношение полимер мочевина 1:3), реакцию проводят при

80 С в течение 2 ч. Полимеры осаждают ,Нъ в метаноле и сушат до постоянного веса. Выход синтезированного полиметакрилоил-N-фенилсульфонилмочевины (4,9 г), 90Х. Характеристическая вязкость в 1 M растворе NaC1 1,05;

g5 молекулярная масса 6,5.10, кажущаяс

5, константа диссоциации (рК 7,8; СОЕ пс

0,1 н.НС1 5,2 мг-экв/г.

СОЕ и коэффициенты распределения при рН 6,5 представлены в табл. 1.

50 Модификацию полиметакрилоил-N-фенилсульфохлорида проводят при различных исходных соотношениях полимер : мочевина, которые представлены в табл. 2.

55 Пример 2. Полиметакрилоил-N-фенилсульфохлорид синтезируют по примеру 1, К 10 r полиметакрилоил-

-N-фенилсульфохлорида, растворенного

3 12570 в !60 мл 0,2 í.NaOH, добавляют 8,82 г гиомочевины (мольное соотношение полимер : тиомочевина 1:3). Реакцию проводят в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником, при 80 С в течение 2 ч. Полимеры осаждают и переосаждают в метаноле и сушат в вакууме до постоянного веса. Характеристическая вязкость в

1 М растворе NaC1 0,66; молекулярная масса 3,55 ° 10 ; ш: п 70,5:29,5;

COE по 0,1 н.НС1 9,13 мг-экв/г; рК 8,04.

COE по ионам металлов и коэффициенты распределения 1 представлены в табл. 3.

Полиметакрилоил-N-фенилсульфохлорид синтезируют по примеру 1. К 7 r полиметакрилоил-N-фенилсульфохлори2t

Мп

2 4 .2+

Со . Ni

Си Cd

Ионы металлов

1,98 0,95

2,6 5,98 2,10

СОЕ, мг-экв/г

h, мл/г

86,6 235,8 68,9 64,7 29,7

Таблица 2

Мольное соотношение полимер:мочевина

1:2

1:3

Содержание остаточного

С1, Х

2,51

1,70

0,72

65,2(3,6) 76,5(4,1) 90,0(4,9) 65,2:34,8 76,5:23,5 90:10

m °

Таблица 3

CÄ Cd " Со 2+ N," Мп2+

Ионы металлов

1,1 2,2

34,6 72,4

СОЕ, мг-экв/г мл/г

6,2 5,8 1,5

248,0 223,! 48,4

Выход полимера, Х (г) 74 ф да, растворенного в 120 мл 02 н.NaOH, добавляют 9,73 г углекислой соли гуанидина. Реакцию осуществляют в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой о и обратным холодильником, при 80 С в течение 2 ч. Полимеры осаждают и переосаждают из метанола и сушат в вакуум-сушильном шкафу до постоянного веса. Характеристическая вязкость в

1 М растворе NaC11,13; молекулярная масса 7,08"10, рк 7,74; COE по 0,1 н.

НС1 9,7 мг-экв/г; m:n 72:28.

СОЕ по ионам металлов и коэффициенты распределения представлены в табл. 4.

Результаты проведенных исследований показывают, что предлагаемые полимеры обладают высокой сорбционной способностью к ионам Си и Cd .

+> Ф

Таблица 1

1257074

Т а б л аи ц а 4

Ионы металлов едактор К. Волощук

Заказ 4880/19

Тираж 470

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предгриятие, г. Ужгород. ул. Проектная., 4

СОЕ, мг-экв/г

h мл/г

4,2 3,76 1,48 1,98 0,92

155,6 134,7 47,7 64,7 28,8

Составитель Г. Русских

Техред Л.Сердюкова Корректор Т, Колб