Способ получения комплексообразующего ионита

Способ получения комплексообразующего ионита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩЕГО ИОНИТА путем модификации поликонденсационного полимера производным хинолина, о т л и ч а rant и и с я тем, что, с целью получения Ионита с пов1Л11енной селективностью сорбции металлов платиновой группы, осуществляют поликонденсацию резорцина и формальдегида в присутствии натриевой соли 8-меркаптохинолина при 90- 100°С и молярном соотношении резорцина, соли 8меркаптохинолина и формальдегида равном 1:1:2,5-5. (Л С S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОН4

РЕСПУБЛИК

QQ (11) Зац С 08 G 8 28 С 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬПЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автогсномю cBWgllW%CTRV (21) 3531447/23-05 (22) 27.09.82 (46) 15.09.84. Бюл. В 34 (72) Е.E. Ергожин, Б.А. Уткелов и Т.М. Сейлханов (71) Казахский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. С.М. Кирова (53) 661.183.123 (088.8) (56) Мясоедова Г.В. и др. Концентрирование и разделение элементов на хелатных сорбентах.

Журнал аналитической химии, 1973, т. 28, вып. 8, с. 1550.

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке 0 3354843/23-05, кл. С 08 J 5/20, 1 981 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗУКЩЕГО ИОНИТА путем модификации поликонденсационного полимера производным хинолина, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения ионита с повышенной селективностью сорбции металлов платиновой группы, осуществляют поликонденсацию резорцина и формальдегида в присутствии натриевой соли 8«меркаптохинопина при 90- 100 С и молярном соотношении резорцина, соли 8меркаптохинолина и формальдегида, равном 1:1:2,5"5.

Ф 1113

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений в частности к ионообменным материалам, со- держащим хелатообразующие группы известного аналитического реагента — 8- меркаптохинолина, которые могут быть использованы для селективного извлечения тяжелых металлов в гидрометаллургии, процессах водоподготовки, очистки сточных вод. 10

Известен способ получения комплексообразующих ионитов с фрагментами

8-меркаптохинолина путем обработки им сополимера стирола и дивинил-бензола, содержащего азогруппы 1). 15

Недостатками этого способа являются многостадийность процесса получения, а также невысокая сорбционная емкость получаемых ионитов. Кроме того, наличие в составе макромолекул 20 азогрупп сообщает иониту низкую термическую устойчивость.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения комплексообразующих ионитов путем обработки 25

8-меркаптохинолином в присутствии формальдегида конденсационного анионита АН-31-продукта конденсации эпихлоргидрина и полиэтиленполиамина 21.

Ионит характеризуется сравнительно высокой сорбционной емкостью по отношению к металлам платиновой группы, однако селективность сорбции низка. Коэффициент распределения ионита при извлечении платины в присут-35 ствии меди составляет 10.

Кроме того, процесс отличается довольно сложной многостадийной технологией.

Цель изобретения — получение ио- 40 нита с повышенной селективностью сорбции металлов платиновой группы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения комплексообразующего ионита путем 45 модифицирования поликонденсационного полимера производным хинолина, осуществляют поликонденсацию резорцина и формальдегида в присутствии натриевой соли 8-меркаптохинолина при 50

90-100 С и молярном соотношении резорцина, соли 8-меркаптохинолина и формальдегида, равном 1:1:2,5-5.

Уменыпение температуры реакционной среды и количества резорцина и 55 формальдегида относительно меркаптохинолина приводит к меньшему выходу частиц необходимого размера сетчато387 го полимера. Повышение температуры ограничено кипением растворителя.

Увеличение концентрации резорцина более 1 моль на 1 моль меркаптохинолината натрия и формальдегида более 5 моль на 1 моль тиооксината приводит к получению продукта с меньшей емкостью за счет уменьшения удельного числа хелатных групп в полимере и увеличения плотности сшивок а отсюда и меньшей доступности активных групп для сорбируемых ионов.

Процесс проводят следующим образом. Смесь натриевой соли 8-меркаптохинолина, формальдегида и резорцина в 2 М растворе едкого натра нагревают при 100 С в течение 4-7 ч.

На 1 моль 8-меркаптохинолина используют 1 моль резорцина и 2,55,0 моль формальдегида. По окончании процесса (4-7 ч ) смесь сушат, твердый красно-коричневый продукт дробят, отсеивают фракцию гранул размером 0,25-0,50 мм, промывают

4Х-ным раствором соляной кислоты и метанолом в аппарате Сокслета от непрореагировавших реагентов. Затем выдерживают в течение 1 сут в

4Х-ном растворе едкого натра и промывают дистиллированной водой до ее нейтральной реакции.

Пример 1. В трехгорлый реактор, снабженный обратным холодильником, термометром и механической мешалкой, последовательно загружают 2, 19 r (0,01 М) дигидрата натриевой соли 8-меркаптохинолина, 4,75 мл 2М раствора едкого натра и перемешивают,",о образования однородной пасты. К этой смеси добавляют 4,26 мл формалина (0,05 М формальдегида), 1,10 г (0,01 M) резорцина в 1,5 мл 2М раствора едкого натра. Полученную коричневую реакционную смесь нагревают при

100 С на кипящей водяной бане с перемешиванием в течение 4 ч и высушивают в сушильном шкафу при 100 С.

Гранулы продукта тщательно отмывают 4Х-ным раствором соляной кислоты и метанолом в аппарате

Сокслета от непрореагировавших реагентов.

Продукт выдерживают в течение

24 ч в 4Х вЂ” ном растворе едкого натра и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, промывных вод. Сушат при 50 С в вакуум-шкафу.

Составитель В. Мкртычан

Редактор Н. Киштулинец Техред Л.Коцюбняк Корректор В. Бутяга

Заказ 6525/20

Тираж 468 Подписное °

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 з 111338

Твердый полимер красно-коричневого цвета дробят, отсеивают частицы размером 0,25-0,50 мм.

Выход продукта размером 0,250,50 мм, нерастворимого в органических растворителях и концентрированных кислотах, 1,28 г (30,4X) .

По данным элементарного анализа продукт содержит,%: С 58,77; Н 5,14, S 2,98,,N 1,, 30,,что соответствует 1О соотношению: 1 меркаптохинолиновый фрагмент на 6 резорциновых звеньев.

В ИК-спектре имеются полосы поглощения.в области 790, 822 и 990 см характерные для спектра исходного

8-меркаптохинолина. .Статическая обменная емкость продукта для ионов двухвалентной меди составляет 1,0 мэкв/г из О, 1 раствора сульфата меди при рН 3,8. 20

Сорбционная емкость по палладию и меди из растворов, содержащих.эти металлы, составляет соответственно

120 и 3 мг/г, т.е. К = 40.

Пример 2. В реактор после- 2S довательно загружают 2,19 г (0,01 М) дигидрата натриевой соли 8-меркаптохинолина, 4,75 мл 2М раствора едкого натра и перемешивают до образования однородной массы. К этой смеси добав-Зо ляют 2,13 мп формалина (0,025 M формальдегида). t, 10 г (0,01 М) резорцина в 1,5 мл 2 М раствора едкого натра. Полученную реакционную смесь нагревают при !ОО С 7 ч и сушат в су-. шильном шкафу при 100 С. Продукт отмывают и сушат как в примере 1. Твердый полимер дробят, отсеивают частицы размером 0,25-0,50 мм. Выход продукта размером 0,25-0,50 мм сос- 4 тавляет 1,43 г (41,3%).

Ilo данйым элементарного анализа продукт содержит, : С 59,30 Н 5,75, $ 6,43, N 2,78, что соответствует соотношению: 1 меркаптохинопиновый

45 фрагмент на 4 резорциновых звена.

Емкость сорбента для ионов двухвалентной меди составляет 2,8 мэкв/г (рН 3,8). При сорбции палладия из

7 4 раствора, содержащего палладий и медь, K составляет 20.

Qj с, Пример 3. последовательно загружают 2,19 r (0,01 M) дигидрата натриевой соли 8-меркаптохинолина, 4,75 мл 2М раствора едкого натра и перемешивают до образования однородной массы. К этой смеси добавляют

4,26 мл формалина (0,05 .М формальдегида) 1,10 r (0,0f M) резорцина в 1,5 мл 2М раствора едкого натра.

Полученную реакционную смесь нагревают на кипящей водяной бане (100 С) при перемешивании 9 ч.и сушат в сушильном шкафу при 100 С. Покрученную смолу отмывают, сушат, дробят и отсеивают гранулы размером 0,25-0,50 мм.

Выход продукта 1,45 г (34,4X).

По данным элементарного анализа продукт содержит,X: С 58,73, Н 5,35, $ 3,51, N 1,52, что соответствует соотношению: 1 меркаптохинолиновый фрагмент на 6 резорциновых звеньев.

Ионит сорбируют 1,3 мэкв/г ионов двухвалентной меди (рН 3,6) К и составляет 30.

Пример 4 (сравнительный) . При нагревании (100 С) смеси 2,19 г (0,010 М) дигидрата натриевой соли меркаптохинолина с 1,32 г (0,012 М) резорцина и 4,26 мл (0 050 M) формальдегида в течение 9 ч в 6,25 мл 2 М водного раствора едкого натра образуется 1,55 г (31X) частиц размером более 0,25 мм нерастворимого полимера с емкостью по меди 0,9 мэкв/г..

Пример 5 (сравнительный) .

При взаимодействии 2, 19 r (0,010 М) тиооксината натрия с 1,10 г (0,010 M) реэорцина и 5,96 мл (0,070 М) Формальдегида в условиях примера 4 образуется 2>04 r (38X) полимера, сорбирующего 0,6 мэкв/г меди.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить иониты с высокой селективностью сорбции палладия.