Способ получения хелатообразующих ионообменников

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИХ ИОПООБНЕННИКОВ полимеризацией ненасыщенного мономера, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения кинетических свойств, в качестве ненасыщенного мономера используют метакриламид-К-фениларсонозую кислоту и полимеризацию проводят в растворителе в инертном атмосфере в присутствии инициаторов радикального типа при 70-100 С в течение 3-6 ч. 7 ft/J 9-о /V А С 08 F .120/58. 7:70-ТГр-2 ..мл,-,,,. - . i :.;:, л 1- ПЛи НИЯ i . й;, iUir.--A i . Л/v-Jii , ., ,„. , . ./ --х А.. W . -.v..iki;tJiiiibii -4

СаОЗ СожтСИИХ

СОЦ1ЛЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

764332 А1 ф % В цщ .РМ ЦП

С 08 Г 120/58

1) ОПИСАНИЕ NSQSPETB-1И

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ ИОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕП.:НИЯЗ И ОТ1-1РИТИЯ Л

ПРИ ГННТ ССа.(21) 2742132/05 . (22) 26.05.79 (46) 23.02.92. Бюл. 1Г 7 (71) Институт химических наук

АН КаэССР (72) Е. Е. Ергожин, Б.P.Òàóñàðoâà и И.Т.Назарбекова (53) 661.183,123(088.8) (56) О.ll.EëèñååBà и др. Хелатные ад сорбенты на основе аминополистирола и азопроизводных резорцина. Журнал аналитической химии, 1970, т. 25, и 1, с. 4 -48, С,Б.Саввин и др. Отделение слеровых примесей тантала от ниобил сорбцией на хелатных смолах. Журнал аналитической химии, 1969, т. 24, И 7, с. 1023-1026.

Изобретение относится к синтезу растворимых хелатообразующих ионообменников (ионитов), которые содер« жат арсоногруппы и могут найти применение в гидрометаллургии длл разделения и концентрирования различных металлов, в качестве флокуллнтов и коагулянтов в процессах водоочистки сточных вод.

Известен способ полученил ионитов с арсоногруппами путем полимерана-. логичных превращений ниэкомолекуллрного полистирола, а именно нитрованием, восстановлением и азосочетанием.

Недостатком известного метода являетсл сложность, многостадийность и большал продолжительность (80100 u).

2 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕ!4ИЛ ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИХ ИОНООБИЕННИКОВ полимери эацией ненасыщенного мономера, о тл и ч а ю щ и и с л тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения кинетических свойств, в качестве ненасыщенного мономера используют метакриламид-N-фениларсоновую кислоту и полимеризацию проводят в растворителе в инертном атмосфере в присутствии инициаторов радикального типа при 70-100 С в течение 3-6 ч.

Полученные продукты отличаютсл неудовлетворительными кинетическими свойствами, поскольку в жестких условиях реакции в агрессивной среде (концентрированная азотнал и соляная кислота) происходит деструкция макромолекул.

Реакцил восстановленил нитрополистирола протекает в автоклаве при повышенном давлении и температуре

150-160 С, 1

Наиболее близким тех11ическим решением к предложенному явллетсл способ получения хелатообраэующих ионитов полимериэацией стирола, нитрованием, восстановлением w аэосочетанием диазотированного низкомолекуллрного аминополистирола (мол,, масса

000) с о-оксифениларсоновой кислотой тирол полимеризуют в среде четырехлористого углерода в присутствии ерениси бензоила при нагревании, итруют дымящей азотной кислотой при о

30 С. Нитрополистирол восстанавлиают оловом в среде соляной кислоты автоклаве при повышенном давлении. минополистирол после отделения олоа диазотируют нитритом натрия в приутствии соляной кислоты при (-5)о

С. Азосочетанием диазотированного ми ноп олист ирола с о-оксифе нила рсоооой кислотой получают хелатообразущий ионит, содержащий арсоногруппы. бменная емкость смол по 0,1 н, ратнору КОН 2,8-3 мг-экв/г. Время онообменного равновесия 2 ч.

Цель изобретения - упрощение проесса и улучшение кинетических нойств целевого продукта - достигатся тем, что полимеризуют метакрилмид-H-фениларсоновую кислоту в раст- орителе, например спирте, в инертой атмосфере при 70-100 С в течение

-б ч в присутствии инициаторов радиального типа (перекись бензоила, ерекись водорода, динитрил азобисзомасляной кислоты).

Полученные полиэлектролиты - поошки светло-розового цвета, расторяющиеся в диметилформамиде. В заисимости от условий проведения роцесса (температурь, природы и конентрации инициатора, продолжительости) можно получать растворимые поимеры с характеристической вязкостью

$J 0,5-3,2 дл/г, а также нераствориые продукты. Приведенная вязкость с аэбавлением возрастает, что характеизует полимер как полиэлектролит.

Логарифмы (1g К) констант устойивости (pKg, 4,6, рКа 5,7, рК з ,О) комплексов U04 Ga + Рс4 + и +

Я

У а с ионитом составляют 7,8; б,7; . ,3 и 6,5 соответственно при n=0,5, ОЕ по 0,1 н. раствору NaOH достигат 3,2 мг-экв/г.

СОС ионитов при сорбции из водных эстворов при рН -4 (равновесие усанавливалось в течение 3-5 мин) по

3 2, Со, РЪ, Ga и La состав2+ 24яет 2,3; 2,4; 3,3; 2,1 и 1,3 мг-экв/г оответственно.

Из перечисленных результатов видо, что иониты обладают наибольшим родством к ионам UO< и Pt4+, кон1

4332

ll станты прочности которых равны 7,8 и 8,3 соответственно.

П р и ме р 1. В реактор в атмосфере инертного газа загружают 2,5 г мета криламид-о-фениларсоновой кислоты, 0„0075 r (0,3 от веса мономера) перекиси бенэоила, 20 мл абсолютного спирта, термостатируют 6 ч при о

10 70 С. Полимер высаживают серным эфиром, сушат в вакууме при 30 С. Выход

893. Порошок светло-розового цвета, растворяется в диметилформамиде (ДМФА), ИК-спектры указывают на поли15 меризацию за счет раскрытия двойных связей С=С, Ц в ДНФА при 20 С

3,2 дл/г, COE по 0,1 н. ИаОН

3,2 мг-экв/r.

Пример 2. В реактор в атмосфере инертного газа загружают 1,25 r метакриламид-о-фениларсоновой кислоты, 0,00375 г (0,34 от веса мономера) перекиси водорода, 10 мл абсолют25 ного спирта, термостатируют 3 ч при

100 С. Полимер высаживают серным эфиром, сушат в вакууме при 30 С. Получают полимер, растворимый в ДИФА, (Ц в ДНФА при 20 С 1 дл/г, СОЕ по

Р,1 н. НаОН 3,0 мг-экв/г.

30 Аналогичны примеры получения ионитов на основе других иэомеров метакриламидфениларсоновой кислоты или диакриловых и диметакриловых эфиров оксифениларсоновой кислоты.

З5 Предлагаемый способ позволяет получать растворимые хелатообраэующие иониты с широким диапазоном характеристической вязкости, а также нерастворимые продукты с улучшенными ки40 нетическими свойствами. Испольэоваwe в качестве исходных веществ легкодоступных иэомеров метакриламидфениларсоновой кислоты позволяет устранить многостадийность и слож45 ность известных способов (исключаются стадии нитрования, восстановления, диазотирования).

Использование предлагаемого способа позволяет снизить температуру

50 до 70-100 С, продолжительность реакции до 3-6 ч, заменить àвтоклавы реакторами стандартного типа. Растворимость полимера дает возможность интенсифицировать процессы сорбции

55 и разделения ионов благородных и редкоземельных металлов. Время ионообменного равновесия 3-5 мин. Благодаря высокой селективности предложенные

Р

5 764332 6 иониты могут быть использованы в ка- гии, для выделения и концвнтрировачестве коагулянтов,, флокуллнтов при нил различных ионов металлов. очистке сточных вод, в гидрометаллурРедактор Е. Гиринская Техред H,Иоргеитал 1<орректоР.H.Самборская

Заказ 1306 Тираж Подписное

РчИИ?П! Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Иосква, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5