Способ получения азотсодержащего сорбента

Способ получения азотсодержащего сорбента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСО.ЦЕРЖАЩЕГО СОРБЕНТА, взаимодействием глицидилпроизводного с полиамином в органическом растворителе, о т л и ч а rail; и и с я тем, что, с целью увеличения обменной емкости сорбента по ионам металлов, в качестве глицидилпроизводного используют диглицидиланилин, в качестве полиамина - полиэтиленполиамин , и взаимодействие осуществляют при массовом соотношении диглицидиланилина и полиэтиленполиамина, равном 1:0,5-1,0, при 80-100С,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР (21) 3402772/05 (22). 25.02.82 (46) 15,03,92, Бюл. N 10 (71) Институт химических наук

АН КазССР и Казахский государственный университет им. С,М. Кирова (72) Е.E. Ергожин,. Б,E. Бегенова, Е.Ж, Иенлигазиев и Р.Б, Атшабарова (53) 678.65(088р8) (56) Авторское свидетельство СССР

;N 166831, кл. С 08 G 59/04, 1963, Авторское свидетельство СССР N 766156, кл. С 08 G 59/10, 1978.

Изобретение относится к области сетчатых полиэлектролитов, которые проявляют сорбционные свойства, не-:: растворимы в воде, могут использоваться для сорбции, разделения и концентрирования ионов металлов в гидрометаллургии, в опреснении соленых и солоноватых вод.

Известен способ получения азотсодержащих сорбентов путем взаимодействия глицидилпроизводных:(моно-., ди- и триглицидиловых эфиров диоксидифенилпропана) с полиаминами (полиаллиламинами), Смесь полиаллиламинов с водой нагревают до 37 С и вводят в эту смесь эпихлоргидрин с диглицидиловыми эфирами диоксидифенилпропана, Конденсационную массу выдерживают 15 мин, переносят в фарфоровую чашку и выдерживают при 90ОС в течение 100 ч, Гель дробят и рассеивают. Обменная емкость иони.тов ?,7 - 9,5 мг-экв/г в 0,1 н. раст"

„Л0„, 1061435 А1 щ)s С 08 с 73/02; С 08 Г. 59/10

2 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСОЦЕРНИЦЕГО СОРБЕНТА, взаимодействием глицидилпроизводного с полиамином в органическом растворителе, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью увеличения обменной емкости сорбента по ионам металлов, в качестве глицидилпроизводного используют диглицидиланилин, в качестве полиамина - полиэтиленполиамин, и взаимодействие осуществляют при массовом соотношении диглицидиланилина и полиэтиленполиамина, равном

1:0,5-.1,0-р IlP> 80-100 Ср воре НС1, набухаемость 3,1 мл/г, Емкости по ионам металлов отсутствуют, Недостатками известного способа Я я вля ются т руд ност ь поли мери за ции аллиламина в присутствии инициаторов радикального типа и длительность процес- са взаимодействия полиаллиламина с глицидиловыми эфирами.

Наиболее близким к предложенному пс1 технической сущности и достигаемым результатам является способ получения азотсодержащих сорбентов взаимодействием глицидилпроизводного (ди- и триглицидиловых эфиров диоксибензолов или аминофенолов) и полиамина (поликсилиленполиамина) в органическом раствори-, 3Э теле. Конденсацию ди- и триглицидиловых эфиров диоксибензолов или аминофенолов с поликсилиленполиамином проводят при 40-60 С в течение 30 мин, о форконденсат отверждают при 70-100 С по 8-10 ч последовательно. Гель дро3 i 061435 4 бят, рассеивают, отбирают фракцию рению - 713 мг Re/г, ванадию0,3-0. 5 мм. Обменная емкость ионитов 956 мг у 0 /г, составляет 5,4-10,5 мг-экв/г, набухае- Строение полученного вещества можмость 3,8-4,1 мл/г, обменная емкость но приближенно представить формулой

Из таблицы видно, что с увеличением количества аминирующего агента увеличивается сорбционная способность 5 ионита . Полимер сорбирует 3,7 мг-экв/г иона меди, 2,6 мг-эквlг иона никеля.

Сорбция по, молибдену - 1190 мг Ио/r, по ионам ванадия 550 мгlг.

Недостатком данного способа является низкая обменная емкость полученных сорбентов по ионам металлов.

Цель изобретения - увеличение обменной емкости сорбентов по ионам металлов, Поставленная цель достигается тем, что в способе получения азотсодержащего сорб нта взаимодействием глицидилпроизводного с полиамином в органическом-растворителе в качестве глицидилпроизводного используют диглици-, диланилин, в качестве полиамина используют полиэтиленполиамин и взаимодейст 20 вие осуществляют при массовом соотношении диглицидиланилина и полиэтиленполиамина, равном 1:0,5-1,0, при 80100ОС Кон енса ию вед т в течение

О д ц У

3-5 ч. Процесс идет в одну стадию.

Обменная емкость ионита по соляной кислоте 7-.11 мг-экв/г. Анионит испы" тан на сорбционную способность по ионам переходных металлов - меди, никеля и редкоземельных элементов - рения,зО молибдена и ванадия, Для определения обменной емкости по меди, никелю используют. комплексонометрическое титрование в присутствии индикатора мурексида с трилоном Б, Сорбционные ем- 35 кости по отношению к пятивалентному ванадию определяют титрованием с солью

Мора в присутствии индикатора фенилантраниловой кислоты, Емкости по молибдену определяют методом атомно-ад- 40 сорбционной спектрометрии.. Емкости

flo рению определяют с тиомочевиной. на Фотоколориметре ФЭК-56М. При сорбции металлов происходит изменение цвета ионита, Для изучения сорбции метал- 5 ла берут 0,05-0,1 г полимера. Концентрация ванадия по Y@0 составляет

6 г/л, молибдата натрия по молибдену3 г/л, перрената .аммония по рению1 г/л, Емкости по металлам приведены в таблице. — СНгСНги н

4НОН

I н, 1ОО н (СНОБ

1Н !

0Нт-ОНА-И, °

В ИК-спектре диглицидиланилина ярко выражены полосы эпоксидного кольца в области 830, 910, 1060, 1250 см,ко торые исчезают или понижаются в полученном анионите. В ИК-спектре анионита появляются новые полосы поглощения

Ф при 1610 см, которые соответствуют деформа ционным колеба ниям NH-групп .

Смещение полосы, поглощения аминогруппы с 2840 см до 2870 см в высокочастотную область свидетельствует о том, что координация молекулы диглицидил! анилина идет по азоту аминогруппы. В спектре анионита наблюдается понижение интенсивности полос поглощения, свидетельствующее о замещении атомов водорода, Пример 1. К раствору, coqepжащему 90 г диглицидиланилина (молекулярная масса 203, содержание эпоксидных групп 35,53) в 10 г диметилформамила, нагретому до 80 C добавляют при интенсивном перемешивании раствор

45 г полиэтиленполиамина в 5 r диметилформамида. Форконденсат отверждают

3 ч при 80 С. О вержденный продукт дробят,рассеивают, отбирают Фракцию

0,25-0,5 мм. Ионит выдерживают в

53-ном растворе НС1 в течение 5-6 ч, отмывают водой, несколько раз перево- дят из хлор-Формы в гидроксоформу. За" тем отмывают до нейтральной реакции фильтрата, Ионит представляет гранулы неправильной формы желтого цвета . Пал5 1061435 ная обменная емкость по 0,1 н, раствору НС1 в статических условиях составляет 7,0 мг-экв/г,.Удельный объем ионита в набухшем. состоянии 3,55 см /г . >

Химическая стойкость по отношению к

Н N 0

8,60 14,43 10 90

9,00 14,98 10,42

I раствору НС1 составляет 11,0 мг-экв/г.

Удельный объем ионита в набухшем состоянии - 5,9 см /г, химстойкость по отношению к 5 н. Н $0 составляет

93io, к 5 í. NaOH — 983, к 103-ной

HzDg - 983, термостойкость - 863„

Таким образом, обменная емкость сорбента по ионам металлов, полученного по предложенному способу, болЬше, чем полученного по известному.

В отличие от промышленных ионитов

ЭДЭ-10П, АН-31 синтезированный полиэлектролит сорбирует ионы молибдена, ,рения, ванадия в 1,5-2,0 раза лучше, Поликонденсационный ионит ЭДЭ-10П в течение 10 суток поглощает из раствора до 384 мг/г молибдена, в аналогичных условиях предлагаемый ионит сорбирует

1190 мг/г молибдена.

Сорбционная способность синтезированных анионитов

СОЕ, мг/г (рН 3,0) СОЕ из 0<05 ?? ??-????, ????-??????>

Ni(N08)i ю

rio молибдену ююююевюеюуаю

384

378,.

Cu(N0g)g ванадию ю ю ю ею ее В ю аЮ рению

956

450

650.

713

254

238

ДГА:ПЭПА 1;.0,5

ДГА:ПЭПА 1:1,0 . (2)

ЭДЗ"10П

/AH-31

1,1

2,6

3,7

3,65

C«HgyN Og

С ! Вычислено, Ф: 65, 98

Найдено, 3: 65,60

В спектрах конечных продуктов присутствуют деформационные колебания амйногрупп в области 1600-1610 см . (Пример 2, К раствору, содержащему 90 r диглицидиланилина в 10 г

Диметилформамида, нагретому до 80 С, добавляют при интенсивном перемешивании раствор 67,5 г полиэтиленполиамина

7,5 r диметилформамида, Реакционную смесь отверждали 4 ч при 80ОC. 06pa- . г0 . ботка ионита такая же, как в примере

1, Полная обменная емкость по О, 1 н. раствору HCl в статических условиях составляет 9,0 мг-экв/г. Удельный обьем ионита в набухшем состоянии

4,0 см /г, химстойкость по отношению . к 5 н..HzSOy составляет 80%, к 5 н..

NaOH — 9И, к 103-ной HzD.< 954, термостойкость - 813.

Пример 3. К раствору, содержащему 90 r диглицидиланилина s 10 г диметилформамида, нагретому до 100 С, добавляют при интенсивном перемвшивании раствор 90 r полиэтиленполиамина в 10 г диметилформамида, Форконденсат.,отверждали 5 ч при 100 С. Обработка ионита такая же, как в примере .>.. Обменная емкость ионита по 0.1 н

5 н. Ндибо, составляет 883, к 5 н. .

Na0H — 80 ; к 1ОФ-ной HzOg - 98 „ Термостойкость определена кипячением в воде в течение 50 ч, Термостойкость

;:: 24, Элементный состав ионита:

Способ получения данного анионита прост: синтез осуществляется из дос" тупного мономера в одну стадию.

Полученный ионит может быть использован при очистке сточных вод, для выделения и очистки витаминов, антибиотиков, для концентрации и разделения ионов промышленно-ценных металлов,