Способ получения хелатообразующей ионообменной смолы
Иллюстрации
Реферат
I8445l
Оп ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йеюе боветеких
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 09.IV.1965 (№ 1001552/23-5) Кл. 39с, 25/01 с присоединением заявки №
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете рлнннстрсв
СССР
МПК С 08f
УДК 661.183.123:678.766. .5-139 (088.8) Опубликовано 21.VI1.1966. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 26.IX.1966
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЕЛАТООБРАЗУНЗЩЕй
ИОНООБМЕННОИ СМОЛЫ
Соотг .н, I
-CH — ГН— оог.н, -гн — сн—
CH — СН где: Х,У,Z — молярные проценты элементарных звеньев в сополимере.
Известен способ получения хелатообразующей ионообменной смолы на основе сополимера стирола, дигидразида малеиновой кислоты и дивинилбензола.
С целью усиления комплексообразующих свойств подобного типа смол за счет пиридиниевых групп предлагается для получения амфотерной хелатообразующей ионообменной смолы применять сополимер 2-метил-5-винилпиридин в качестве ароматического производного этилена, дигидразид фумаровой кислоты и дивинилбензол в качестве сшивающего агента, Синтез смолы осуществляют сополимериза. цией в растворителе (метаноле) 2-метил-5-винилпиридина (МВП), диметилового эфира фумаровой кислоты (ДМФ) и дивинилбензола (ДВБ) в присутствии динитрила азоизомасляной кислоты (ДИНИЗ), концентрация мономеров в растворе 50%. Процесс проводят в запаянных ампулах при 70 С. Выход продукта 70 — 85%.
10 Полученные на этой стадии синтеза смолы представляют собой твердые непрозрачные слегка желтоватые гранулы неправильной формы. Строение смол может быть представлено формулой:
184451
00СН, СОМЬН
-СН-СН вЂ” -СН вЂ” СН— — B.— СЧ
СООСН
C0NHNHã
Сн — CH2I
iC113
Количество сорбированных ионов при рН б0
Количество сорбированных ионов при рН 10
Ион металлов о от веса смолы
% от веса смолы мг.экв/г мг. экв/г
Сцг+
Со +
Cd + арпа+
1Ч 2+4,8
1,82
2,68
1,40
4,75
15,3
5,3
15,1
4,58
13,90
2,46
10,35
4,33
0,47
7,8
30,4
24,4
1,54
Полученные продукты подвергают гидразинолизу путем обработки кипящим гидразингидратом при 118 — 119 С. Строение конечных
Причем У вЂ” молярный процент вторичного гидразина может включать в себя не только
6-, но и 8-членные циклы или же межцепные вторичные гидразиды типа:
NH ХН !
С0 СО
CO — Жн — ХН вЂ” CO — CH— !
20 что не сказывается на определении и расчете состава трехмера.
Полученные смолы представляют собой иониты, особенностью которых является склонность к образованию комплексов и хелатов с 25 ионами тяжелых металлов, благодаря наличию в них гидразидных и пиридиниевых групп. Этим объясняется высокая сорбция катионов тяжелых металлов синтезированными смолами, достигающая 30% от веса смолы. 30
Данные по сорбции смолами ионов переходных металлов, обменным емкостям смол по кислоте и основанию приводятся ниже в примерах.
Пример. Смесь из 17,3 г (0,12 моль) 35 перекристаллизованного ДМФ, 5,7 г (0,048 моль) свежеперегнанного МВП, 1,875 г (0,0144 моль) ДВБ, 0,125 г ДИНИЗа и 25 г метанола (с учетом чистоты исходных продуктов) загружают в стеклянную ампулу в 40 токе азота. Через 3 — 5 мин после нагревания при 70 С в водяном термостате и интенсивном встряхивании образуется гомогенный раствор; через 30 — 40 мин — непрозрачный гель; через
70 чис — твердые неправильной формы rpa- 45 нулы. Смолу дополнительно дробят, подсушивают в течение 3 — 4 час для удаления летучих, экстрагируют метанолом в аппарате Сокслета. Выход 70%. 17 г смолы и 17 г 100%ного гидразингидрата помещают в круглодон- 50 продуктов можно представить следующей общей формулой: ную колбу с обратным холодильником и мешалкой. Гидразинолиз ведут при температуре кипения гидразингидрата (118 †1 С) в течение 50 час. Смолу отфильтровывают от избыточного гидразингидрата, который может быть подвергнут регенерации; отмывают на воронке Бюхнера дистиллированной водой до отрицательной реакции на гидразин. Очищенную смолу сушат на воздухе и хранят в воздушно-сухом состоянии в закрытой таре (смола содержит еще 10 — 15% влаги).
Состав промежуточной смолы ДМФ-МВПДВБ по мономерам рассчитан, исходя из содержания азота и кислорода, %: Х 44,8;
У 49,5; 7 5,7.
Найдено, в/p: С 645; Н 7,07; N 4,75.
Вычислено, %: С 64,8; Н 6,80.
По результатам титрования активных групп рассчитан состав полученной смолы по мономерам, %: Х 44,8; У 47,8; Z 5,7; P 0,11;
Q 1,59.
Обменная емкость смолы, мг.экв/г по 0,1 н.
НС1 4,10; по О,! í. NaOH — 4,10, суммарная—
8,20.
Коэффициент набухания (объемный): НгО
2,20; 0,1 í. HCI 2,6; 0,1 í. NaOH 4,6.
Сорбция катионов тяжелых металлов из
0,01 М растворов хлоридов этих металлов в зависимости от рН представлена в таблице.
18445i винилпиридин.
Составитель С. Васюков
Редактор Л. Г. Герасимова Техред Г. Е, Петровская Корректоры: С. Н. Соколова и Г. Е. Опарина
Заказ 3643/19 Тираж 850 Формат бум. 50 90 /з Объем 0,24 изд. л. Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Сорбированные при рН 6 металлы легко десорбируются 0,01 — 0,1 н. НС1. Сорбированный при рН 10 Хпа+ десорбируется 0,5 н.
СНзCOONa или 0,01 н. НС1; Сиз+ — 0,1 н.
НС1; Сс1е+ — 1,0 н. НС1; Со2+ в этих условиях не десорбируется, он может быть вытеснен
0,5 — 1,0 н. HqSO4.
Предмет изобретения
Способ получения хелатообразующей ионообменной смолы на основе ароматического производного этилена, дигидразида 1,2-этилен дикарбоновой кислоты и дивинилбензола, отличающиася тем, что, с целью усиления комплексообразующих свойств смолы за счет пиридиниевых групп, в качестве ароматического производного этилена применяют 2-метил-5