Способ получения комплексообразующего ионита

 

(ii) 4879!3

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Оеаетскнк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.01.73 (21) 1870438,. 23-5 (51) i(. Кл. С 08о 33/10 с присоединением заявки М

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень М 38

Дата опубликовапця описания 08.01.76 (53) УДК 661.183.123 (088.8) (72) Авторы изооретеция (71) Заявитель

В. М. Балакин, В. В. Глухих, С. М. Балакин и Ю. И. Литвинец

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩЕГО

ИОН ИТА (осударствекный комитет (23 (3) Приоритет

Изобр1етение относится к области получения ионито в с повышенной комплексообразующей способностью и селе!ктивностью к тяжел ым элемента(м и может найти пр именение в аналитической химики, в гидрометаллургии для разделения и выделения цветных, тяжелых и редких металлов.

Известен способ получения комплексооорлзующего ионита путем взаимодействия полиэтиленполцамина с формальдегидом и фенолом. Ионит обладает комплексообразующей способностью к ряду тяжелых металлов, однако плохо сорбирует такие металлы, кяк мышьяк, селен, хром.

С цель)о получения иопитов, склонных к комплексообразованию с мышьяком, селеном, хромом, а также обладающих повышенной селективнбстью, предложен способ получения комплексообразу)ощих ионитов, содержащих группировки мно) оатомных (рецолов: пцро) аллола, резорцина и пироклтехцна и др., путем взаимодействия полимеров трехмерной стр ктуры, содержащих первичные или вторичные аминогруппы, с многоатомными фенолами и формальдегидом в середе растворителя.

В качестве полимеров трехмерной структуры, содержащих первичные или вторичные аминогруппы, могут быть использованы, как продукты конденсации аминов с эпихлоргпдрином, например иониты, выпускаемые промышленностью: ЭДЭ-10П, АН-32, АВ-16, АН-2Ф, так н продукты алкплцровлнпя хлорметилированного сополцмера стцролл ц дивинилбензола различными аминами (аммиаком, этилендиамином, гексаметилендилмином, полпэтпленполпамицом и т. д.).

По предлагаемому способу по illмср трехмерной структуры, содержлщий первичные цлц вторичнь)е лминогруппы, обрабатывают мцогоатомным фенолом и формлльдегцдом в среде растворителя в течение 4 — 12 ч при

40 — 120 С.

На 1 вес. ч. полимера берут, вес, /о. многоятомного фенола — 0,5 — 2,0; формлльдегцда — 0,7 — 2,0 и растворителя — 5 — 20. Полу.енный ионит фпльтрук>т, затем промывшот растворителем в аппарате Сокслетл, после чего отмывают 5", -ным раствором A;lOH от цепрореагпровавших фенолов и формлльдегида до отсутствия в промывных водах следов фенолов (контроль методом клпельцого; нллиза). После этого цонцт отмывая)т водой 10 нейтральной реакции промывных вод.

О химическом превращении судят по снижению процентного содержания азота в полу reHHblx ионитах по сравнению с исходными анионитами, а также по данным ИК-спектров понптов и цх статической оомснцой емко3(i сти (COE) к ионам рлзлц шых металлов, 487913

Коэффициент распределения

1 т оол1еииая емкость, мг/г

ЭДЭ-10П

АН-2Ф

АН-31

АН П Г-10П (прил1ер 2)

АНПК-10П (пример 4)

АНРЦ-31 пример 3) 16,3

19,!

25,0

8!8

1,40

1,60

2,00

8,91

1330

9,30

615

8,60

ПрЕдЛя ГаЕМЫй НОВЫЙ СПОСОО ПОЛуи1ЕНия комплексообразующих ионитов, содержащих группировки пирокатехина, резорциня, пирогяллолы, имеет ряд существенных преимуществ перед существующими способами получения подобного типа ионитов: одностыди11ность синтеза, высокая сорбционная емкость и селективность получаемых ионитов по отношению к ионам некоторых металлов, например к ионам мышьяка, никеля, селены.

Тяк COE полученных ионитов при рН-2 по

0,05 н. раствору %. >04 равна 0,521 — 0,815, я при рН-7 по ионам мышьяка и селеня из сульфатных растворов с исходной концентрацией 100 мг/л соответственно, 7,78 — 8,91 мг/г и

5,12 — 5,49 мг/г. Данные сопоставительного анализа сорбционной емкости по мышьяку предложенных и известных ионитов представлены в таблице.

Статическая

И О Н1

Пример 1.

20 г продукта конденсации полиэтиленполиамина и эпихлоргидрина, обработанного соляной кислотой и водой, с содержанием азота 13,92%, высушенного на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратным водяным холодильником и мешалкой, добавляют .в нее 100 мл этянола и 26 мл

32 /о -ного формалина. Реакционную массу тщательно перемешивают при 40 С в течение 2 ч. Затем в колбу вносят 23,2 г пирогаллола и смесь доводят до кипения. В дальнейшем реакцию проводят при температуре кипения раствора в течение 8 ч. Полученный ионит промывают спиртом в аппарате Сокслета, затем 5 /о-ным раствором UBOI- (Io отсутствия в промывных водах следов фенола), водой до нейтральной реакции промывных вод, 5%-ным раствором соляной кислоты, водой до нейтральной реакции промынных вод.

Содержание азота в полученном ионите составляет 10,62 /о. COE полученного ионитя при рН-7 по ионам селена и мышьяка из сульфатных растворов с концентрацией 100 мг/л соответственно равны 5,49 и 8,91 мг/г.

П,р и м е р 2. 10 г продукта конденсации полиэтиленполиамина и эпихлоргидриня, обработанного соляной кислотой и водой, с содер10

60 жанием азота 15,92%, иысушенно1о на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратным водяным холодильником и мешалкой, добавляют 50 мл этилового спирта, 19,0 мл

32О/О-ного формалина и 17,1 г пирогыллоля.

Реакционную массу хорошо перемешивак3т 13 течение 8 ч !Ip!! температуре кипения. Полученный ионит промывают спиртом г. яппарыте Сокслета, затем 5 /о-нь1м раствором ХаОН (до отсутствия в промывных водах следов фенола), водой до нейтральной реакции промыи1ых вод, далее 5 -ныл! раствором соляной кислоты и водой.

Содержание азота в полученном ионите составляет 12,64 /о, СОЕ полу-:.енного ионита по 0,05 н. раствору IUiSO4 при рН-2 равна

0,521 мг экв/г.

Пример 3. 10 г продукта конденсации аммиака, эпихлоргидрины и полиэтиленполиямина, обработанного соляной кислотой и водой с содержанием азота 13,92О/О, высушенного на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратнь1м водяным холодильником и мешалкой, добавляют 100 мл этилового спирта, 11 мл 32О/о-ного формалины и 11,1 г резорцина. Реакционную массу подвергают далее обработке по примеру 1.

Содержание азота !3 полученном ионите составляет 9,06 /о. СОЕ полученного ионита при рН-7 по ионам мышьяка и селена из сульфатных растворов с исходной концентрацией 100 мг/л соответственно равна 7,78 и

5,1 2 мг/г.

Пример 4. 10 г продукта конденсации полиэтиленполиамина и эпихлоргидрины, обработанного соляной кислотой и водой, с содержанием азота 15,92О/о, высушенного на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратным водяным холодильником и мешалкой, добавляют 50 мл этилового спирта, 17,5 мл формалина и 14,95 г пирокатехина. Реакционную массу подвергают далее обработке по примеру 1.

Содержание азота в полученном ионите

7,94 /о. СОЕ при рН-2,0 по 0,05 н. раствор

UiSO4 равна 0,815 мг экв/г.

Пример 5. 10 г продукты аминирования хлорметилирова нного сшитого сополимеры стирола и дивинилбензола этилендиамином, обработанного соляной кислотой и водой, с содержанием изота 5,83О/,, высушенного ны воздухе, помещык1т в колбу, снабженную обратным водяным холодильнико.;! и мешалкой, добавляют 60 мл этилового спирта, 5,35 мл

32 -ного формалины и 4,58 г резорцина. Реакционную смесь подверга1от далее обработке по примеру 1.

Содержание азота в полученном ионите

4,37 /о. СОЕ полученного ионита по 0,1 н. раствору НС1 равна 2,3 мг экв/г.

IIpcдмeт изобретения

l. Способ получения комплексообразу!QII!cго ионита путем взыимодействия азотсодср487913

Составитель В. Мкртычан

Техред О. Луговая

Корректор Н. Аук

Редактор Т. Девятко

Зск,., 3220! !2 Изд. № !860 Тираж 496 Подписное

Ц!-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министроь ССС! по делам изобретений и QTKpbiTHll

Москва, )К-35, Раушская наб,,и 4, 5

Типография, ир. Сапунова, 2 жащего полимера с формальдегидом и соединен ием, содержащим активный водород, отличающийся тем, что, с целью повышения комплексообразующей спосооности и селективности ионитов к мышьяку, селену, хрому, в качестве соединений, содержащих активный водород, применяют многоатомные фенолы и взаимоде!!ствие осуществляют при

40 — 120 С в течение 4 — 12 ч при весовом соотношении полимера, многоатомного фенола, формальдегида и растворителя, равном

1,0: 0,5 — 2,0: 0,7 — 2,0: 5 — 20, соответственно.

5 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего полимера используют трехмерный полимер, содержащий первичные или вторичные аминогруппы.