Способ получения ионообменника на основе полифосфатов четырехвалентных металлов

Способ получения ионообменника на основе полифосфатов четырехвалентных металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОюз Советских

Социалистимескик

Республик

ОП И .АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1е АВТОРСКОМУ (.ВИДИЕДЬ СТВ.в (11) l5 62305 (61) Дополнительное к авт,. саид-ву— (2>) Заявлено 2+.06,75 (24) 2148547/26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06.77.Бюллетень №23 (51) М. Кл.

B 01 > 1/22

В 01Z 15/С4

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 661.183. (.12(088.8) (45) Дата опубл>:о.т.- ->и; писа>-,ия 1 5 08 (72) Авторы изобретения

В,А, Люцко, J1.È, Продан и B,Ô. Тикавый (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.I i. Ленина (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННИКА HA ОСНОВЕ

ПОЛИФОСФАТОВ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНЫХ ЯЕТА/1ЛОВ

Изобретение относится к способу полу=, чения неорганического ионообменнога ма=, териала и может быть использовано вионообменной технологии преимущественно lipH от— делении катионов щелочных металлов.

Известны способы получения ионообменника на основе полифосфата циркония, вклю чающие смешивание полифосфата натрия с солью циркония X 12).

Однако у известййх способов наблюдает 0 ся невозможность контроля химического и анионного состава полифосфата циркония, а, следовательно и его ионообменных свойств, Наибрлее близким к онисываемомчизэбретению по технической сущности и достигае- g мому результату является способ получения ионообменника на основе полифосфатов четырехвалентных металлов, заключающийся в смешивании водных растворов триполифосфата натрия и соли четырехвалентноrо металла j31. Однако у этого способа

I f низкая гидролитическая стабильность получаемого ионообменника и невысокая обменная емкость по отношению к щелочным металлам, Так, обменная емкость д по натрию в растворе 0,1к Май состаитяет 0,28 мг-экв/г, а в растворе электролита состава 4с(СР: MOОИ =1:1 — обменная емкость составляет 2>45 мг, -экв/г.

Йель изобретения — получение полифос>фата титана состава 1,45 7 0> 7еOв (re НеО> обладающего повышенной сорбционной емкостью IIQ отношению к щелочным металлам и гидролитической стабильностью.

Поставленная цель достигается описыва емым способом получения ионообменника на основе полифосфатов четырехвалентных металлов, вклю тающим смешивание изомолярных растворов триполифосфата йатрия и тетрахлорида титана с концентрацией компонентов 0>08 — 0,11 моль/л при обьел ном соотношении трипсдчфосфата натрия и тетрахлорида титана 0,50-0,57 (в пересчете на Р О о и Тт .).

Отличительными признаками способа являются использование в качестве соли четырехвачентного металла Т > CP и смешивание иэо.:олярных растворов с концентрацией компонентов 0,08-0,11 моль/л при объемно.,i соотношении трпполифосфата нат562305 рия р 7jC(< О, 50-0, 57 (в пересчете иа

РО;, иУ,4«)

По предложенному способу растворЗС1о готовят путем растворения на холоду реактива 4 С f 4 (хче) B 4 Н соляной кисло» те таким образом, чтобы концентрация по титану была в пределах 0,03-0,06 г/л раствора. Раствор тетрахлорида титана,,и :посредственно идуший на смешивание с фосфорсодержашим компонентом, получают разбавлением навесКи исходного раствора

Л бидистиллятом в заданном объеме. Хроматографически чистый триполифосфат натрия используют как фосфорсодержашее вешество. 15

Смешиванию подвергают изомолярные растворы с концентрацией компонентов

0,08-0,11 моль/л при объемном соотно-, шении yt = 0,50-0,57 (гдето = О, /Фj «Ji

Использование растворов с концентрацией р меньшей, чем 0,08 моль/л приводит к значительному снижению выхода целевого про дукта, а с большей, чем 0,11 моль/л к образованию при высыхании порошкообразного вешества, непригодного для исполь- 25 зованиа. а качестве ионообменника. Важно соблюдать при сливании раствором и интервал объемных соотношений, Если n 0,50, в осадок выпадают фазы переменного состава, а если} >"0,57, образуюшийся перво- ЗО начально полифосфат титана будет затем постепенно растворяться вследствие комп.лексообраэуюших свойств триполифосфата натрия.

Пример, К 500 мл 0,1М раствора триполифосфата натрия при постоянном перемешивании быстро прилив,:ют 1000 мл

0,1М раствора четыгеххлористого титана.

Образуется обильный гелеобраэный осадок.

Перемешивание продолжают еше 15-20мин и затем на такое же время оставляют в

i.îêîå. Осадок отфильтровывают через бумажный фильтр, промывают водой до удаления хлор»ионов и сушат на воздухе прй комнатной;температуре. Высушенное на воздухе,ве|цество содержит %: Tj.Q от. 35,8 до 38Э5 и Р20Ю 40.1 до 43,5. В од составляет 12-14 г воздушно-сухого про дукта. Полученный стеклообразный полифосфат титана представляет собой механически очень прочное вешество, практичес ки нерастворимое,в минеральных кислотах, Его измельчают до частиц желаемых размеров и промывают в колонке 0,01 N HC2 до удаления ионов натрия, а затем водой.

После этого ионообменник готов к работе..

Данные по сорбционным свойствам и гидролитической стабильности полифосфата титана в широком интервале рН, полученные в статических условиях при 25 0,1 С

:в системахйС0- NICE, k(yCO-МсхОЦ,,НСр-К у,,кСЕ-коН,нса-яЪсг, RQgp-gQgg ppgse» цены в таблице.

Как следует из полученных результа= тов, максимальная Обменная емкость по натрию достигает 5,0 мт -экв., а по калию и рубидию 4,8 мтекв, 562305

co o (Ч Ж т-1 т1

Я (Ч (0 ф а в о н в

Щ (0 В CO о о о а i C0 O O C0

<0 е о а » в о о о

+ 1C.

Л

Г р а (О

lÎ Ф Ф с0 С0 C0 O О в н (Ч с9 СО л о (Ч н Ф

o co o о в ноп о о о а

t о н

Ха

0 Q а о н д д я с0 В

«(6

-3$

М о

И

М о е о о н л о о о о о о н о о

Я со а а w o

Ч о в н о

to t t в < (( о о н а

Я н (а Ч. С9 н н

С0 О

Ф. О) сЧ CQ о в 0 (0 н

К о

N (О СЧ Л н тФ. С9 а н CO rt а m анЕ О О

c9 ol Ф И н1 1 о в

cO Ol

Ol CO

СЧ (Ч

CO CO CQ

О1 Ф (О

Ю tA тФ

t б 4

g6

o > с о о в а в

С9 т Й 1 ю о ,«t-„о

Ф ж а о о„ о о о (N и сО н о

Cb о о о т-1 Р с0 3 В сО о» t-» щ (0 t co a о (Ч н т т (О о» о в к тФ

Ю t н (О а (О н еЧ сО н н (О Р3 а н

CD а3

3 о о о

С0 Щ н

eu o н

<Ч Ф

Н т-т сО (О о

СЧ о (Ч тФ а (0 нт т»

o л

N т-1 о 0 а (Ч С0

° 1 в о в - o ч co o

Ч а o o (Ч 0) L9 (" cO cO В н н а o o

Н t C0 N Н а В t (Ч О O t»» O Ln CO

m -. (0 О Е (0 н C0 - Ю „ а

O O О н Л e co н Л Л а co O e CO N O a

m в о e e » а в а

CO m

1 а. м, о

Ф и Ф

a v

Щ

М

Ф

Ф и

И

Р

562305

Составитель Л. Продан

Редактор Р. Пураам Техред А. Богдан Корректор С. Шекмаи

Заказ 1901/173 Тираж 947 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ получения ионообменника на оонаве полифосфатов четырехвалентных ме; таллов, включающий, смешивание водных ! 5

;растворов триполифосфата натрия и соли четырехвалентного металла, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения полифосфата титана состава 1,45 1 jO» > О .

10.1пН О, обладающего повышенной сорбционной емкостью по отношению к шелочным металлам и гидролитической стабильностью, в качестве соли четырехвалентного метал« ла берут тетрахлорид титана и смешиванию подвергают изомолярные растворы с концентрацией компонентов 0,08-0,11 моль/л при объемном соотношении триполифосфата натрия и тетрахлорида титана 0,50 — 0,57 (в пересчете наР О,о и Г ).