Способ получения селективного хелатообразующего ионита

 

Изобретение относится к области химии полимеров и позволяет получить хелатообразующий ионит, селективный по отношению к ионам палладия, обладающий высокой емкостью (69,9 - 101,3 мг/г) по ионам палладия и низкой емкостью (0,20 - 0,31 мг/г) по ионам меди при их совместном присутствии, что достигается обработкой 1 моль хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола 1 - 2 моль роданина общей формулы H<SB POS="POST">2</SB>C(O)<SP POS="POST">5</SP>-NH-C=S при 80 - 110°С в течение 10 - 15 ч в присутствии триэтаноламина. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О=С NH

НгС С=2 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4407601/31-05 (22) 08. 04. 88 (46) 30. 06,90. Бюл. N 24 (71) Казахский государственный университет им. С . М . Кирова (72) Е. Е. Ергожин, Б.А.Уткалов и В.А.Назаренко (53) 678.744.13 (088,8) (56) Мясоедова Г.В., Большакова М.И., Савин С.Б. Хелатные сорбенты на основе сополимеров стирола с дивинил.бензолом. - Журнал аналит. химии, 1971, т. 26, с. 2081.

Реакции на полимерных подложках в органической химии. Под ред. П.Ходжес, Д1к.йеррингтон. М.: Мир, 1983, с.565..Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения селективного хелатообразующего ионита, и может быть использовано для создания гетерогенизированных гомогенных катализаторов, сорбентов для хроматографических разделений в биотехнологии, аналитической химии и гидрометаллургии для селективного извлечения из растворов ионов паппа-, дия.

Целью изобретения является повышение селективности и связывающей способности ионита по отношению к ионам палладия.

В качестве исходного сшитого полимера используют промышленный гранулированный макропористый хлорметилированный сополимер стирола, содержащий (51) 5 С 08 1 212/14, С 08 J 5/20, С 08 1 8/34

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕКТИВНОГО

ХЕЛАТООБРАЗУ10ЩЕГО ИОНИТА (57) Изобретение относится к химии полимеров и позволяет получить хелатообразующий ионит, селекти вный по отношению к ионам палладия, обладающий высокой емкостью (69,9-1 01,3 мгlг) по ионам палладия и низкой емкостью (0,20-0,31 мг/г) по ионам меди при их совместном присутствии, что достигается обработкой 1 моль хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола 1-2 моль роданина об— Б — 1 щей формулы Н С-С (О) -NH-C=S при

80-110 С в течение 10-15 ч в присутствии триэтаноламина. 1 табл.

10 дивинилбензола и 21,34 хлора, имеющий средний размер гранул 0,25

0,50 мм. В качестве хелатирующего агента используют роданин формулы по ТУ 6-09-14-1830-75.

Сущность изобретения раскрывается следующими. примерами.

П р и л е р 1. В трехгорлый реактор, снабженный обратным холодильником, термометром и механической мешалкой, загружают 1,65 г (0,01 основомоль) гранул размером 0,25-0,5 мм ХМС;

2 66 г (0,02 л1оль) роданина и 15 мл триэтаноламина. Реакционную смесь

1574611 нагревают при 110 С с перемешиванием в течение 10 ч. Затем смесь охлаждают, гранулы ионита отмывают водой от избытка роданина и триэтаноламина до бесцветных промывных вод, промывают серным эфиром в аппарате Сокслета о и высушивают при 80 С до постоянного веса. Выход ионита составляет 2,18 r, По данным элементного анализа продукт содержит 12,13 серы. Статическая обменная емкость сорбента для ионов палладия составляет 89,7 мг/г (рН 0,40), меди 0,21 мл/г(рН 4,35), Коэффициент селективности сорбции ионов палладия и меди из растворов, содержащих их эквивалентные количества, при рН 2,97, рассчитанный по формуле

m Ра.mc.

mс mp где m u m - равновесные концентрации соответствующих ионов в фазе ионита и в растворе, составляет 1,6 10Э.

Синтезированный ионит представляет собой гранулы сферической формы светло-коричневого цвета, нерастворимые в кислотах. В ИК-спектре ионита появляются характерные для спектра роданина полосы поглощения в областях

f720 см- и 1230 см -, которые относят к валентным колебаниям -N-С=О и -C=S групп.

Пример 2. Способ получения осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15 ч. Выход ионита составляет

2,32 г. По данным элементного анализа продукт содержит 14,74 серы. Статическая обменная емкость по ионам палладия составляет 101,2 мг/г, по ионам меди 0,20 мг/г, коэффициент селективности Т "„ 6,2 10Э.

Пример 3. Способ получения осуществляют по примеру 1, но в отличие от него процесс проводят при

100 С в течение 8 ч и используют на

1,65 ХМС (0,01 осново-моль) 2,0 г (0,015 моль) роданина. Выход ионита составляет 2,14 г. Продукт содержит

11,03 серы. Статическая обменная емкость для ионов палладия составляет

69,9 мг/г, для ионов меди 0,25 мг/г, Р4 коэффициент селективности Т с„равен

4,2 10 .

Пример 4, Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 12 ч, при 100 С, используя 1,65 г (0,01 осново-моль) ХМС 2,0 г (О 015 моль) роданина. Выход ионита составляет

2,18 г. Статическая обменная емкость

> для ионов палладия составляет

78,4 мг/г, меди 0,22 мг/г. Коэффициент селективности Т равен 8,1 ° 1О .

Пример 5 (контрольный). Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 18 ч при 1?О С и используют на 1,65 г (0,01 осново-моль) ХМС

2,0 r (0,015 моль) роданина. Выход ионита составляет 2,35 г. По данным элементного анализа полимер содержит

13,2l серы. Статическая обменная емкость по ионам палладия составляет

100,9 мг/г, по ионам меди 0,23 мг/г.

Коэффициент селективности Т равен

1 .10з

Пример 6 (контрольный). Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15 ч, беря на 1,65 r (0,01 осново-моль) ХМС 3,06 г (2,3 моль) роданина. Выход ионита составляет

2,38 r. По данным элементного анализа продукт содержит 14,84 серы, его статическая обменная емкость для ионов палладия составляет 101,3 мг/г, для ионов меди 0,26 мг/г. Коэффициент селективности Т равен 6,4 "1О>

Пример 7 (контрольный). Спо35 соб осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15 ч и на 1,65 г (0,01 осново-моль) ХМС используют 0,93 r (0,7 моль) роданина.. Выход ионита

40 составляет 1,96 r. По данным элементного анализа ионит содержит 10,74 серы. Его статическая обменная ем кость для ионов палладия составляет

59,6 мг/r, для ионов меди 0,6 мг/г.

Коэффициент селективности Т равен

Pd

1,4 ..102.

Пример 8, Способ осуществля.ют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15 ч при 80 С. Выход ионита составляет

2,23 г. По данным элементного анализа продукт содержит 13,0ь серы и имеет статическую обменную емкость по ионам палладия 91,3 мг/r, по ионам меди 0,3 мг/г ° .Коэффициент селективности Т С„ равен 1,2 10Э.

Рс

Пример 9 (контрольный). Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в

5 15746 течение 15 ч при 70 С. Выход ионита составляет 2,13 г. Полученный продукт содержит 11 84 серы. Статическая обменная емкость для ионов палладия составляет 70,1 мг/г, меди 0,30 мг/г.

Коэффициент селективности Т равен

3,7 102. Разделение осуществляют во всей области рН. Проведение процесса при температуре менее 80 С в течение менее 10 ч и использование на 1 осново-моль XMC менее 1 моль роданина приводит к получению продукта с пониженной сорбционной способностью по отношению к ионам палладия. Увеличение количества роданина более

2,0 моль на 1 осново-моль ХМС, продолжительности реакции более 15 ч и температуры выше 110 С нецелесообразно, так как не приводит к увеличению 20 сорбционной способности продукта и повышению его селективности.

Данные по свойствам хелатообразующего ионита приведены в таблице.

11 б

2,0 при 80-100 С в течение 10-15 ч в среде триэтаноламина.

Своиства селективных хелатообра зующих ионитов

Коэффициент селекСорбционная емкость,мг/г

Номер примера тивности

К,! 0 =з по ионам по ионам

Pd Си при их совместном присутствии

89,7 0,21 1,6

101 9 0,20 6,2

69,9 0,25 О,"2

784 0 22 081

2

4

5 контр.

100,9 0,23 5,1

101,3 0,20 6,4 контр.

7 контр.

9 контр, 10 сравн.«)

11 сравн. по прототипу « "

25 изобретения

596 060 014

91,3 0,31 1,2

Формула

Способ получения селективного хелатообразующего ионита путем обработки хлорметилированного сшитого 30

1 сополимера стирола и дивинилбензола хелатирующим агентом при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и связывающей способности ионита по отношению к ионам палладия, в качестве хелатирующего агента исполь- зуют роданин, общей формулы

70, 0,30 0,37

46,2 92,0

Позволяет отделять ионы

Ag, Au Hg, Bi от ионов Си

По ионам Си 20 мг/г

«!Сополимер стирола и дивинилбензола, аминированный, диазотированньй и обработанный роданином, содержащий диазогруплы.

3 Ф

Сополимер хлорметилированного сши то го с ополиме ра с ти рола, обработа нный изооктилтиогликолятом. Связывание проведено в 0,1 н. ÍÑ!.0 . и процесс проводят при молярном сотношении хлорметилированный сшитый сополимер: роданин, равном 1,0:1,0Составитель В.Чупов

Редактор А.Маковская Техред Л.Сердюкова

Корректор Т.Палии

Заказ 1757 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производствекно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101