Способ получения электроноионообменников

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОИОНООБМЕННИКОВ путем взаимодействия аминополимера с хлоранилом, отличающийся тем, что, с целью увеличения редокс-емкости электроноионообменников и упрощения процесса их синтеза, в качестве аминополимера используют полиэтиленполиимин или полиэтиленполна ган и процесс проводят в течение 1-2 ч при 60-78С.

780475 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!Ю (И) И1)5 С 08 С 73/00, р> 0 u < i y„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О П.УЫТИЯМ

ПРИ ГННТ ССОР

1 (21) 2789404/05 (22) 29,06,79 (46) 23.02.92, Бюл. К - 7 (71) Институт химических наук АН Казахской CCP (72) Е,Е. Ергожин, Р.Х, Бакирова и Б.А, Мухитдинова (53) 661,183,123(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 375952, кл, С 08 J 27/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

К 488831, кл. С 08 J 5/20, С 08 F 8/00, 1973.

Изобретение относится к синтезу электроноионообменников, содержащих группы, способные к реакции окисления-восстановления и ионного обмена, которые могут быть использованы для разделения и концентрирования ионов металлов в гидрометаллургии, водоподготовке, очистке конденсата атмосферной влаги в космических кораблях и сточных вод.

Известен способ получения электроноианообменников линейной или пространственной структуры путем конденсации аминополимера с хиноном или галоидхиноном.

Реакцию макропористого сополимера аминостирола и дивинилбензола (содержание дивинилбензола 12%, анионооб;Менная емкость полимера по б, 1 н, ра- створу НС1 5,0 мг-экв/г) с хлоранилом или хиноном проводят в смеси этиI лового спирта и диоксана в присутствии ацетата натрия, нагревая при

2 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОИОНООБМЕННИКОВ путем взаимодействия аминополимера с хлоранилом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения редокс-емкости электронононообменников и упрощения процесса их синтеза, в качестве аминополиме ра используют полиэтиленполиимин или полиэтиленполиамин и процесс проводят в течение 1-2 ч при 60-78 С, интенсивном перемешивании в течение

10 ч. при 75 С. Полученный полимер экстрагируют этиловым спиртом в аппарате Соколета, отмывают 2%-ным водным а раствором едкого натра и дистиллированной водой. Восстановление проводят

10%-ным раствором гидросульфата нат"

PHR

Окислительно-восстановительная емкость полимера по 0,1 н, раствору

Fe(S0@)> составляет 3,2 мг-экв/г, анионообменная емкость по О, 1 н раствору HC1 - " 1,5 мг-экв/г. О1

-Недостатком указанного метода синтеза редокс-анионитов является малая доступность, дороговизна и многоста, дийность получения исходного продук- ф та: а) нитрование сополимера стирола . с диенами в жестких условиях смесью концентрированных азотной и серной кислот при 70 С в течение 7 ч; б) восстановление нитропроизводных проводят в концентрированной соляной кислото

780475 метдллическим оловом при 100 в те- 0,1 н, раствору Pe<(SO ) " .6,5 челне 1 ч.

10 7 О мг-,,экв/г, анионообменная емкость

В

Наиболее близким к заявляемому тех- по О, 1 н,раствору НС1 4,0(п ГОСТ-., ннческому решению является способ по- 5,2 мг-экв/г. Набухаемость (по лучения окислительно-восстановитель- 5 13505-68) в воде составляет 6,75ных полимеров путем конденсации ли- 16,65 мл/г. нейного полиаминостирола с хиноном

В ИК-спектре продукта конденсации или галоидхиноном, Процесс проводят со е жится новая интенсивная полоса в присутствии ацетата натрия в смеси 10 содержи ино ной г ппы в обласэтилового спирта и диоксана, нагре- поглоще"ия x W py ти 1660 см . Интенсивность аминогрупвая при интенсивном перемешивании в

8ОС П @ пы значительно снижается или исчезатечение 10 ч при 80 С. Полученный полимер отмывают метиловым спиртом, ет совсем.

Пример 1. К кипящему раство4К-ным раствором едкого натра и дистиллированной водой до нейтральной 9 8 г (0 4 моля) хлоранила в 150 мл

Э этилового спирта добавляют по каплям реакции фильтрата. Восстановление проводят 10Х-ным раствором гидросуль- Раст Р . » . в аство 2 5 г .(О 08 моля) полиэтиленимина.s 100 мл этилового спирта и фита натрия„ Окислительно-восстанопе емешивают при нагревании 1 ч, Сравнтельная емкость по О, 1 н, раствору 20 перемеши сернокислого железа (III) составляет зу вв паД Р Р ает к асио-коричневый осадок, 2,5 мг-экв/г анионообменная емкость который о д

ый от еляют на фильтре Шотта, по 0,1 н,раствору —, MI 9KB г.

НС1 — 1,0 — /, промывают .многократно в аппарате СоксНедостатком этого метода являет- лета спирто . д р том Со е жание хлора ся длительность процесса; а также 25 19,75K», анно анионообменная емкость IIO

О 1 н аствору НС1 составляет 4 мгмногостадийность получения исходного 0,1 н, раствору аминополимера: экв/г редокс-емкость по О, 1 н, расте) нитрование полистирола концент- вору eg(8 4)э

Ге (0 ) — 7 мг-экв/г набухаеФ рированной азотной и смесью с серной мость в вод в во е — 6 65 мл/г.

О Пример 2. К кипящему раствокислотой при О С;

9 8 г (О 4 моля) хлоранила в 150 мл б) восстановление насыщенным вод- РУ 9,8 г ( ным раствором Na S в автоклаве под этилового с ир д сп та обавляют раствор давлением при 1з — и трудность

1"О-155о 2 5 г (О 08 молей) полиэтиленполиамиО мл этилового спирта и переполучения линейного полиаминостирола. на в 100 мл э шивают и нагревании 2 ч. По мере

Как правило, в процессе восстановле-, мешивают пр Р сбавления наблюдается выпадение в ния значительная часть полиаминости- добавлен ос ок полимера коричневого цвета. рола сшивается, что затрудняет даль- осадок по .-" нейшее превращение. Его отделяют отмывают, как описано

Э

Целью предлагаемого изобретения .выше..галио оо е . яионообменная емкость по явля — н, аство у HCl. 5,2 мг-экв/г, реявляется увеличение редокс-е осТН 40 О, 1 н, Раствору электроноионообменников и упрощение докс-емкость кс-емкость по О 1 н.раствору е SO — 6 5 мг-экв/г. ким об азом окислительно-восстаПоставленная цель достигается тем, Таким обра в. что в качестве исходного аминополиме-; новительные ьные иониты синтезированные г их словиях (60-78 С, 1-2 ч) ра используют полиэтиленполиимин или 45 в мягких усло . . в тем ко енсации указанных полимеполиэтиленполиамин, которые кондея- путем конде с ц ук сируют с хлоранилом при 60-78 С в ров с-хлора ° о анилом отличаются от изве. течение 1-2 ч. стных более высокими физико-химичесМольное соотношение полиэтиленпо- : кими показателя ( оль о ателями (анионообиенная и лиимин или полизтиленполиамин:хлор- M Редокс емко е . ™. с-емкости забухаемость). анил равно 1:5. Выход продукта-сос- . Окисление-восстановление получентавляет 80-90 ..Полученный редокс-. ного редокс- анионита протекает за анионит восстанавливают 10Х-ным раст- 1-3 ч, в то вр то в емя как окисление-восвором гидросульфита натрия, Окисли- становление изв р д известных едокс-анионительно-восстановительная е . Ость по 5 тов протека р отекает гораздо дольше (5-24 ч), 5