Комплексообразователь многовалентных ионов металлов
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСА Н И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К ПАТЕНТУ ((1) 534I86
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено .28.05.74 (21) 2029565/05 (23) Приоритет — (32) 28.05.73 (31) P 2327097.5 (33) ФРГ (43) Опубликовано 30.10.76. Бюллетень Уе 40 (45) Дата опубликования описания 22.11.76 (51) М.Кл. С 08 F 220/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 678.744.3 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Вильгельм Фогт, Эберхард Ауер, Гюнтер Ленц, Карл Меркених и Клаус Хеннинг (ФРГ) Иностранная фирма
«Кнапзак АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЬ
МНОГOBAJIEHTHblX ИОНОВ МЕТАЛЛОВ
Настоящее изобретение относится,к области комплексообразования многовалентных ио(но(в металло,в.
Из вестно использован(ие B качестве комплек(сообразователя многовалентных ионов металлов полиа(криловюй кислоты.
Известно та(кже .применение .в качестве ео(мплексоо бразо зателя многовалентных ионов металлов .натриевой соли (поли-а-тидроксиа(криловой кислоты.
Ком(плексующая способность этой соли выше, чем полна(крилата аммония но также оравн(ительно невелика и, кроме того, применение .натриевой соли поли-а-гидроксиакриловой (киюлоты ограничивается из-,за вьвсоких затрат ве(производства.
Цель изобретения — устранение указанных недостатков.
Эта цель достигается тем, что в качестве комплеесообразователя много(валентных ионов металлов применяют сополимер 15 — 91 мол. % гидроксиа(крило вюй ки(слоты и 9 — 85 мол. % акриловой кислоты или солей щелочного металла и аммониевого основания указанного со(полимера.
П р и м е(р 1. Смесь 213 г (2 моль) а-хлоракриловой кислоты и 1,5 л бензола нагревают в,полимер изацион(ном сосуде до 80 С и добавляют 1 г перекиси бензоила. Вслед за этим в смесь при интенсивном перемешивании,IIpHIKBIIIbIBBIOT 72 г (1 моль) акрцловой кислоты в течение 30 мин. После добавления еще 2 г перекиси бензопила смесь выдерживают еще 5 час при 80 С, затем охлаждают, 5 полимер отфильтровывают H сушат. Получают 286 г сополимера с содержанием хлора
24,1О/о. С учетом того, что во,время полимериза|ции выделяются слвды газообразного HCl, содержание звеньев акриловой (кислоты в сополимере оказалось равным 34 мол. /о. Относителыная вязкость 1%-ного (раствора:со. полимера в димет(илформ амиде при 25 С соста;вляет 0,63.
Для (получения сополимера а-гидроксиаирило вой (кислоты с акриловой,кислотой
80 г,вышеописанного хлорсодержащего сололимера размешивают в 800 мл кипящей воды и кипятят 3 час при сильном (перемешивании. Выпавший мелкопорошковый продукт гидролиза отфильгровывают и сушат. Выход составляет 55 г. 1%-,ный раствор сополимера в 2 н. водном растворе NaOH при 20 С имеет относительную вязкость 0,34.
Пример 2. Смесь 213 г (2 моль) а-хлоракриловой кислоты, 14,4 г (0,2 моль) акриловой (кислоты и 2 .н. эссоварсола (Essovarsol— фрак(ция минерального масла фирмы «ESSO», кипящая iB интер вале тем(ператур 144 — 175 С) нагревают,до 80 С .в полимеризационном сосуде и затем добавляют 2,13 г перекиси
534186
Таолпца !
4 5
Пример
А
Б в г
Л
Е
Ж з
144,0
3,6
353,0
18,3
50,0
0 52! 04,0
0,36
72,0
3,0
280,0
22,5
34,0
0.48
97,0
О, 30
28,8
2,!3
236,0
26,7 17,0
0,57 ,89,0
С,20
Таблица 2
Комплексующая способность
Продукт по примеру действительная теоретическая
246
241
242
237
268
1
3
5
45 6
Полиакриловая кислота
Поли-а-гидроксиакриловая кислота
81,4
82,9
82,8
84,5
74,7
409
464
684
507
277 274
72,3
242, 265
82,5 бензоила. Смесь, перемешивают 5 час при
80 С и после охлаждения отфильтровывают сополимер. Сополимер п ромывают ниэкс!кипящим петролейным эфиром и сушат. Получают 222 г саполимера с содержанием звеньев а1криловой ки1слоты 9% м,ольн.
140 г вышеописанного сополимера перемеши вают,в 1,5 л кипящей .воды и аналогично примеру 1 переводят в сополимер, содержащий забвенья а- гндроксиакри IQBOH .кислоты.
Относительная !вязкость 1% íîãî раствора сополимера в 2 н. водном ipaicTворе NaOH при 20 С составляет 0,15.
Пример ы 3 — 5. Поступают аналогично примеру 2, изменяют однако, толыко количество:пригменяеомой акрпловой .кислоты и инициатора. Полученные результаты опытоз представлены.в табл. 1.
Примечания:
А — количество акриловой кислоты, г.
Б — количество перекиси бензоила, г.
 — выход хлорсодержащего сополпчера, г.
à — содержание хлора в сополнмере, Д вЂ” содержание звеньев акриловой кислоты в хлорсодержащем сополимере, мол. о.
Š— относительная вязкость lо о-ного раствора хлорсодержащего сополимера в диметнлформамиде при 25 С.
Ж вЂ” выход гидролнзованного сополпмера, г.
3 — относительная вязкость 1 %-ного раствора гидролизованного сополимера в 2 н. водном растворе ИаОН при 20 С.
Пример 6. В .полимеризационном сосуде ра!ство1ряют 213 г (2 моль) а-хлоракриловой кислоты в 7,5 г эссоварсола и нагревают до 80 С. После д обавления 3, 5 г !перекиси бензоила при,интенсивном перемешивании
IIpHIKBinbIBBIoT 720 г (10 моль) акриловой кислоты в течение 3 час. Кроме этого, через каждый час четыре раза добавляют по 1,5 г перекиси бензоила. Реакция длится 8 час.
После оконча ния реа!кции сополимер отфильтровывают,,промывают iHH3IK0IKHHH HM петролейным эфиром и сушат.
Получают 938 г сополимера с содержанием хлора 7,5%. Содержание звеньев аериловой кислоты составляет 84 мол. %.
Вязкость 1%-ного раствора сополимера в диметилфо рмамиде при 25 С равна 0,79.
Для,гидролиза 80 г сополимера кипятят
3 час .в 1 л,воды. Затем раствор упаривают досуха.
Выход продукта гидролиза составляет
69 г. Вяз кость 1%-ного раствора сололимера в 2 н. водном 1раство ре NaOH при 20 С
ipa:вна 0,5,5.
Комплексующую способность продуктов гидролиза, полученных по .примерам 1 — 6, определяют титро ванием водного,раствора карбоната натрия, !который содержит примерно 0,2 вес. % продукта гидролиза и рН котаро"O,даве!ден до 10, 0,05 н.,водным раствором ацетата !кальция до появления устойчивого помутнения.
Комплексующая опособность оценивается количеством милиграммов ионов кальция, содержащихся в 1 г,продукта ги дролиза в растворе.
Комплексующую способность продукта гидролиза можно рассчитать по следующей форм,:уле: комплексующая способчость = атомный вес Са 20000
1СОО = — — — мг/г, 2хЭ Э при чем Э вЂ” эквивалентный вес продукта гидролиза, его определяют ацидиметрическим титрованием.
В табл. 2 .приведены полученные значения компле!ксующей сносооности п1родуктов согласно изобретению по сравнению с соответствующими значениями полиакриловой кислоты и поли-а-гидроксиакриловой кислоты.
Табл. 2 демонстрирует !преимущество лроду1ктов согласно изобретению по сравнению с аол иа криловой и поли-а-гидро ксиакриловой кислотами.
55 Поли - а - гидроксиакрило|вую кислоту, используемую,в качестве продукта сравнения, получают следующим образом.
A. В круглой !колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильнико!м, кипятят
60 смесь 100 г а-хлоракриловой кислоты, 400 мл бензола и 1 г перекиси бензоила в атмосфере азота в течени е 3 час. Вьипавший полимер отделяют и сушат в вакууме при 40 С. Выход поли-а-хлораириловой кислоты состав65 ляет 100%
534186
Формула изобретения
Соста=:;-.ель В. Полякова
Редактор Л. Герасимова Техред В. Рыбакова Корректор И. Симкина
Заказ 960/1464 Изд. Мз 1738 Тираж 630 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»
Б. Готовят водный, насыщенный при 30 С расввор поли-а-.хлора криловой кислоты и этот раствор кипятят 2 час. Выпавший продукт гидролиза опмывают от хло ридов и сушат в ва кууме при 60 С, Выход поли-а-гидроксиакриловой кислоты составляет 77 г (100 теоретического). Продукт гидролиза имеет молекулярный вес
2800 и комплексующую способность 265 мг
С а/г.
Применение сеполимеров 15 — 91 мол. % гидроксиа криловой кислоты и 9 — 85 мол. о/о акриловой кислоты или солей щелочного металла и аммониевого основания указанного сополи мера:в качестве 1ком плексообразователя многовалентных ионов металлов с целью повышения эффективности комплексообразования.