Способ получения аниопита

 

О П И С А Н И Е 1а) 417447

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалмстицескмх

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.04.72 (21) 1769831/23-5 с .присоединением заяв:;,t М (32) Приоритет

Опубликовано 28.02.74. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 14.08.74 (51) М. 1 л. С 08g 9/32

Гасударственный иамитет

Савета Министрав СССР

IIo делам иеаеретений и атирнпий

53) VÄIi 661.183.123.3 (088.8) (72) Авторы изобретения М. А. Аскаров, А. Т. Джалилов, P. А. Назирова и Ш. А. Пулатова

Ташкентский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТА

Изобретение касается способа получения термостойкого полифункционального анионита.

Известен способ получения анионита путем поликонденсации феноксибромэтана с формальдегидом с последующим аминированием полученного полимера.

Предлагается способ получения термостойких и химически стойких анионитов поликонденсацией феноксибромэтана с фурфуролом и аминированием полимера.

Функциональные группы синтезированного анионита, связанные с ароматическим ядром через OCI-1 — СН2-группу отличаются большой подвижностью, что способствует улучшению сорбционных свойств. Использование в качестве сшивающего и конденсирующего агента наиболее дешевого и доступного продукта гидролизной промышленности — фурфурола, позволяет получить анионит с высокой механической прочностью, химо- и термостойкос тью.

В зависимости от количества вводимого в реакцию поликонденсации сшивающего агента фурфурола получают иониты с различной величиной обменнои емкости. Так, при молярном соотношении фурфурола к феноксибромэтану 0,5: 1,0 обменная емкость анионитов по

NaCl 2,45 мг экв/г, по НС1 2,9 мг.экв/г. При соотношении 0,9: 1,0 по NaCI 1,2 — 1,3 мг.экв/г, а по HCI 2,9 мг.экв/г, при соотношении 1: 1,2 обменная емкость по 1 аС! 0,8 — 1,0 мг экв/г, по HCI 1,9 — 2»r экв/г.

Исследование физико-химических свойств

5 полученных анионитов показывает, что анионит, полученный на основе полимера, синтезированного при соотношении феноксибромэтана к фурфуролу 1: 0,9, отличается высокой термической, химической и радиационной устой10 чивостью при достаточно высокой полной обменной емкости и механической прочности.

Однако обменная емкость по МаС1 несколько уступает анионнту, полученному при соотношении фенокспбромэтана к фурфуролу 1: 0,5.

15 Механическая прочность такого анионита удовлетворительна.

Радиационную устойчивость анионита характеризуют по изменению обменной емкости, веса и пабухаемостп после облучения. Для

20 этого определенную навеску анионита помещают в ампулу из молибденового стекла, заливают дистиллированной водой н запаивают.

Облучение проводят на у-источнике Со" с помощью дозы 500 р/сек. Потери емкости опре25 деляют IlO результатам титрования смолы как по сильно-, так и по слабоосновным группам.

Обмеш|ая емкость н набухаемость анионита не изменяется, в промывпых водах нет

ЗО азотсодержащих веществ, это свидетельствует

417447

Аниоиит аминированный

Свойство

ТМ А пиридином

Влажиость, ";г, 20 Насыпной вес, г, мл

Удельный объем набухшего аиионита в ОН-форме, мл/г

0,52

0,56

Статическая объемная емкость, мг-экв/г

25 по Оэ1 и, НС1 по 0,1 H. NaCI

2,9

1,2

1,2

0,9

Механическая прочность, о, 99,5

99,5

Термостойкость при кипячеиии в течение 6 час в воде, мг-экв/г

С01 -нс

СОЕхас1

2,8

1,1

1,1

0,3

Химостойкость после кипячения в течение 30 мии, мг-экв/г в 5 и. Н $04 в 5 н. NaOH

1,2

0,75

2,5

2,8

Сорбция молибдена из раст40 вора молибдата аммония (С исх. 1 г/л), мг Мо/г аниоиита

120

Составитель Г. Русских

Техред Е. Борисова

Корректор А. Дзесова

Редактор К. Вейсбейи

Заказ 1711/13 Изд. № 1337 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 о радиационной устойчивости синтезированного анионита.

Термостойкость анионита. Навеску анионита в ОН-форме нагревают при 100 С в течение 8 час, величина обменной емкости как по сильно-, так и по слабоосновным группам после термообработки не изменяется, тогда как у анионита на основе феноксибромэтана и формальдегида величина обменной емкости в

OH-форме при нагревании в течение 8 час при 70"С снижается на 50%, а при 100 С на бЗ "/О. Высокая термическая, химическая и радиационная устойчивость синтезированного анионита, по-видимому, объясняется наличием в структуре полимера кроме ароматических ядер гетероциклического фуранового кольца.

Синтезированный анионит полифункциональный. Наличие сильно- и слабоосновных групп придает аниониту комплексообразующие свойства. Так, сорбция ионов меди по

0,1 и. раствору CuS04 на анионите в OH-форме составляет 1,08 мг экв/г.

Пример 1. Синтез трехмерного полимера.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, вносят 0,1 моль феноксибромэтана (ФЬЭ), 0,9 моль свежеперегнаппого фурфурола и 5 "/о от веса ФВЭ и фурфурола катализатора (концентрированная серная кислота) . Реакцию проводят при 0 С. Через 20 — 30 мин образуется гелеобразная масса, которую переносят в фарфоровую чашку и сушат в термошкафу в течение 48 час при 50 — 60 С, Высушенную смолу измельчают до диаметра зерна 0,25—

2 мм и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, затем на 24 час заливают ацетоном для удаления низкомолекулярных веществ.

Пример 2. Синтез анионита.

А. Аминирование полимера триметиламином (ТМА).

10 г полимера заливают 75 мл 20%-ного раствора ТМА в спирте и 15 мл дистиллированной воды, загружают в колбу с притертой пробкой и ставят на магнитную мешалку на

72 час, поддерживая температуру 40 С. Аминированную смолу затем отфильтровывают, промывают до нейтральной реакции дистиллированной водой и сушат до воздушно-сухого состояния. Высушенную смолу подвергают физико-химическим исследованиям (см. таблицу).

В. Аминирование полимера пирндином.

10 г полученного в примере 1 полимера (фракция 0,25 — 1 мм) и 100 мл пиридина загружают в колбу с притертой пробкой и ставят па магнитную мешалку на 72 час, поддерживая температуру. 40 — 50 С. Аминированную смолу затем отфильтровыва1от, промывают дистиллированной водой и подвергают физикохимическим исследованиям (см. таблицу).

Т а 6л и ца

Физико-механические свойства аниоиитов

Предмет изобретения

Способ получения анионита путем поликонденсации феноксибр омэта на с альдегидом и аминирования полученного полимера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения

50 термической и химической устойчивости ионита, в качестве альдегида применяют фурфурол,