Способ получения анионитов

 

Изобретение относится к способу получения анионообменных материалов и может быть использовано для сорбции , разделения и концентрирования металлов и очистки сточных вод промышленных предприятий. Изобретение позволяет повысить сорбционную емкость анионитов (СОЕ, мг-экв/г: по Си 5,3-6,0, по Ni 3,2-5,9) за счет того, что полиэтиленполиамин (ПЭПА) с мол.м. 290 или полиэтиленимин (ПЭИ) с мол. м. 1-10 подвергают взаимодействию с эпоксидным толуолфенолформальдегидным олигомером (ЭТФФО) с мол. м. 516 и содержанием эпоксидных групп 12,3 мас.% при массовом соотношении ПЭПА .или ПЭИ:ЭТФФО, равном 0,75-2,5:1, при в течение 15 мин с последующим отверждением при 80°С в течение 10 ч и затем при 100°С в течение 10 ч.1 табл. О1 к

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИК

„„SU, 1289 (51) 5 С 08 G 73/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3815772/05 (22) 26.11.84 (46) 15,03.92. Бюл. Р 10 (71) Институт химических наук АН

КаэССР и Казахский государственный университет им. С.И.Кирова (72) Е.Е.Ергожин, Б.E.Бегенова, Е.Ж.Менлигазиев, P.Á.Àòààáàðîâà и Ж.Ж.Баярстанова (53) 661. 183. 12Я088.8) (56) Патент США В 4189539, кл, 521/25, опублик. 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 530891, кл. С 08 С 59/10, 975.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОБ (57) Изобретение относится к способу получения анионообмеиных материалов и может быть использовано для сорбции, разделения и концентрирования металлов и очистки сточных вод промышленных предприятий. Изобретение позволяет повысить сорбционную емкость анионитов (СОЕ, мг-экв/г: по

Си 5,3-6,0, по Ni 3,2-5,9) за счет того, что полиэтиленполиамин (ПЭПА) с мол.м. 290 или полиэтиленимин (ПЗИ) с мол. м. 1 ° 10 подвергают взаимодействию с эпоксидным толуолфенолформальдегидным олигомером (ЗТФФО) с мол. м. 516 и содержанием эпоксидных групп 12,3 мас.7 при массовом соотношении ПЭПА или ПЗИ:ЭТФФО, равном О, 75-2,5: 1, при 80 С в тече ние 15 мин с последунлцим отверждением при 80 С в течение 10 ч и затем при 100 С в течение 10 ч. 1 табл.

Изобретение относится к синтезу ионнтов и может быть использовано для сорбции, разделения и концентI рировапия металлов, опреснения соленых и солоноватых вод, очистки сточных вод промышленных предприятий.

Целью изобретения является повышение сорбционной способности ионитов.

Синтезированный анионит предста2э; ляет собой зерна коричневого цвета с обменной емкостью по О, 1 н. раствору НС1 6,5-10,4 мг-экв/г.

Удельный объем анионита в Йабухшем состоянии 4,1-7,0 см /г. Обменная емкость (в мг/г) по ионам меди

170,3-191,7, никеля 95,3-172,0, молибдена 948,1-1130,0.

Исследования сорбционных свойств, ионптов проводили из 0,025 н. HHTратных растворов солей меди, никеля,. по молибдену определяли пз раствора молибдата натрия с концентрацией

1,5 г Мо/л.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 1(раствору,содержашему 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолфорыальдегидного оли о мера (ЭТНО) (мол.м. 516, содержание эпоксидных групп 12,3%) в 90 г лО диметилформамида, нагретому до 80 С,„ добавляют при интенсивном перемешивашш 22,5 г (0,08 моль) полиэтиленполкамипа (ПЭПА) (мол.м. 290) в 2,5 г дпметилформампда. Массовое соотношение компонентов 1:0,75. Реакцию проводят в течение 15 мнп, затем реакционную массу отверждают в течение

10 ч при 80 С и 10 ч при 100 С.

Отверлiдвнныи продукт дрооят pBc" сенвают, отбирают фракцию 0,25-0„5 мм

Ионпт выдерживают в 5%-ном растворе

НС1 в течение 5-6 ч, отмывают водой, несколько раз переводят из С1-формы в ОН-форму.

Удельный объем нопита в набухшем состоянии 4,9 .см /г, обменная емкость по 0,1 и. раствору НС1

6,5 мг-экв/г.

Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг"экв/r):

СОЕ „: 170, 3 (5,3)

СОЕ„,, 1 60,4 (5,5)

СОК . 1122,2, Найдено, %: С 75,0 Н 8,3, N 12 2У 0 495.

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4;

N 12,2", О 4,6.

Пример 2. И раствору, содер-. жа2цему 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного олигомера (мол.м. 516, содержани эпоксидных групп 12,3 мас.%) в 90 г диметилформамида, нагретому до 80 С, добавляют при интенсивном перемешивании 30 r

10 (0,1 моль) полиэтиленполиамина (мол.м, 290) в 3,3 r диметилформамида. Массовое соотношение компонен- тов 1:! Реакцию проводят в течение

15 мин, затем реакционную массу отверждают в тсченне 10 ч при 80 С и

10 ч при 100 С. Обработка ионов такая же, как в примере

Удельный объем ионита в набухшем состоянии 5,6 см /г, обменная емкость по О, 1 н. раствору НС1 6,9мг-экв/г.

Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г):

COEс„ 186 9 (5,8)

C0E„, 172,0 (5,9)

СОЕ 1130,0

Найдено, %: С 74,9; Н 8,6; И

12,0;, О 4,5.

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4; N

12,2; О 4,6. ъ0

П р и и е р 3. К растору, содержащему 30 r (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного олнгомера (мол.м. 516, содержание эпоксид ых групп 12,3 мас.%) в 90 r диме° 2Р I 0

- тилформамида, нагретому до 80 С, добавляют при интенсивном перемешивании 60 r (0,21 моль) полиэтиленполиамина в,б,7 г диметилформамида.

Отверждение реакционной массы и об - работка ионита такие же, как в при. 10 BpB

Лннонит, полученный при массовом соотношении ЭТФФО:ПЭПА, равном 1:2,,1 имеPT обменную емкость по 0,1 н. раствору НС1 7„0 мг-экв/г, Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/ Г):

СОЕ с„. t 80,0 (5,6)

СОЕ,2, .68,0 (5,7)

COL ìî 1100

Найдено, %: С 75,0; Н 8,6; И

12,1; О 4,3.

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4; N

5 12 2; 046 °

П р и и е р 4. K раствору 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного олигомера (мол.м.

516, содержание эпоксидных групл

3 !2

12, 3 мас.%) в 90 r диметилформамида, нагретому до 80 С, добавляют при интенсивном перемешивании раствор

30 г (3 10 моль) полиэтиленимина (ПЭИ) (мол.м. 10 ) в 30 г диметилформаиида. Массовое соотношение компонентов 1: 1. Условия отверждения и обработка ионита такие же, как в примере 1.

Удельный объеи анионита в набухшем состоянии 4, 1 см jr, обменная емкость по О, 1 н. раствору соляной кислоты 8,1 иг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г):

C0Eс„ 186,1 (5,8)

C0E„, 96,6 (3,3)

СОЕ 950,0

Найдено, %: С 74,6, Н 8,5, N

12,4, О 4,5.

Вычислено, 7.:. С ?4,8 Н 8,4; N

12,2; О 4,6.

П р и и е р 5. К раствору 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного олигомера (мол.м.

516, содержание эпоксидных групп f2,3 мас.7) в 90 r диметилформамида, нагретому до 80 С, добавляют при интенсивном перемешивании раствор 60 г (6 10 моль) полиэтиленимина (мол.м. з

10 ) в 60 r диметилформамида. Nacco— вое соотношение компонентов 1:2. Отверждение реакционной массы и обработка ионита такие же, как в примере 1.

Удельный объем ионита в набухшем состоянии 6,2 см /r обменная емкость по 0.,1 н. раствору соляной кислоты 10,4 мг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г

,(мг-экв/г):

СОЕ с 191,7 (6,0)

СОЕ,„ 99,2 (3,4)

C0E „ 960, 2

Найдено, 7.: С 74,5; Н 8,4; N

12,6; О 4,5.

Вычислено, 7.: С 74,8; Н 8,4; N

12,2; О 4,6.

Пример 6. K раствору 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного олигомера (мол.м.

516, содержание эпоксидных групп

12,3 мас.7) в 90 г диметилформамида, нагретому до 80 С, добавляют при интенсивном перемешивании раствор

75 г (7,5 10. моль) полиэтиленимина (мол.м. 10 ) в 75 r диметилформа10. мида. Отверждение реакционной массы и обработка ионита такие же, как в примере 1.

Удельный объем в. набухшем состоянии 7,0 см /г, обменная емкость по

f5 0, 1 н. Раствору соляной кислоты

10,4 мг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-зкв/г):

СОЕс 188 1 (5»9

СОЕ,„. 95,3 (3,2)

СОЕ „948, I

Найдено, 7: С 74,6; Н 8,3; N

12,7; О 4,4.

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4; N

12,2; О 4,6.

Сорбционные свойства приведены в таблице.

Формула и 3 обретения

Способ получения анионитов взаимо действием полиамина с эпоксидным . соединением при нагревании, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью. повышения сорбционных характеристик

3S ионитов, в качестве полиамина используют полиэтиленполиамин с мол.м.

290 или полиимин с мол.м. 1 ° 10, в я качестве эпоксидного соединения эпоксидный толуолфенолформальдегид<О ный олигомер с мол.м. 516 и содержанием эпоксидных групп 12,3 мас.% и взаимодействие осуществляют при массовом соотношении полиамина и полиэпоксидного соединения 0,75

"5 2,5:1, нри 80 С в течение 15 мин с о последующим отверждением при 80 С в течение 10 ч и затем при 100 С в течение 10 ч.

1289052

СОЕ, иг/г. Пример Анионит на основе

Си Ni Mo

ЭТФФО:ПЭПА

1:0 75

160,4 1122,2 5,3

5,5

170,3

ЭТФФО: ПЭПА

1: !

ЭТФФО:ПЭПА

1:2

ЭТФФО: ПЭИ

1!2,5,Известный

Составитель Г.Русскик

Техред Д.Олейник

Редактор З.Бородкина

Корректор А.Тяско

Заказ 1313

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам.изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауяская наб., д. 4/5

Подписное

Проиежщственно-полиграфическое предприятие, r..ÓæroðÜä, ул.Проектная, 4

ЭТФФО:ПЭИ ,1:1

/

ЭТФФО:ПЭИ

1 б

СОЕ, мг-экв/г

Cu Ni

186,9 172,0 1130,0 5,8 5,9

180,0 168,0 1100 5,6 5,7

186,1 96,6 950,0 5,8 3,3

191,1 99,2 960,2 6,0 3,4

188в 1 95эЗ 948в 519 3 ° 2

) 134,3 72,8 23,6 4,2 2,5i