Способ получения электроноионнообменников
Патент 764331
Авторы
Классы МПК
Способ получения электроноионнообменников
Иллюстрации
Реферат
СС1ОЭ COGETONX
СОЦИАЛИСТИЧГСИИХ
РЕСПУБЛИН
4ъ
Р Ч 4
<<
<1< 1 «-4 < 1111 3
70" < д.1;
С 08 Р !?/!4, С 08 5/20
Г,О О;,„,?, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ I
I
- - — )таз«илсзв . з«юлиями«юъ °; К (il 1. ру
l"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ l (ОУИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРИТИЯМ
ПРИ П<НТ СССР
1 (2i) 2742079/05 (22) 26.03.79 (46) 23.02,92. Бюл, Г 7 (71) Институт химических наук
АН КазССР (72) Е. Е. Ергожин, Р, X. Бакирова, Б.А.Мухитдинова, Т.Я.Смирнова и К.И. Ергазиева (53) 661.183.123(088„8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 375952, кл. С 08 F 27/00, 1971.
Авторское свидетельство СССР
М 488831, кл. С 08 F 5/20, 1972, Изобретение относится к синтезу электроноионообменников, содержащих группы, способные к реакцилм окисления-восстановления и ионного обмена, которые могут быть использованы для разделения и концентрирования ионов металлов в гидрометаллургии, водоподготовке, очистке конденсата атмосферной влаги о космических кораблях и сточных вод.
Известен способ полученил электроноионообменников линейной или пространственной структуры путем конденсации сшитого аминополистирола с хиноном или галоидхиноном.
Реакци<о макропористого сополимера аминостирола и диоинилбензола (содержание диоинилбензола 12%, анионообменная емкость полимера по 0,1 н. раствору соляной кислоты НС1
5,0 мг-экв/r) с хлоранилом или хиноном проводят о смеси этилового спирта и диоксана о присутствии ацетата натрия, нагревал при интенсивном пе2 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОII0HA0ht.IFklIIlIY0B; путем взаимодействия аминополимера с хиноном или галоидI хиноном, о т л и ч а ю щ и ll с л тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения редокс-емкости, в ка" честве аминополимера используют полиродананилин и процесс проводлт при о
40-50 С о течение 3-5 ч. ремешивании в течение 10 ч при 75 С.
Полученный полимер экстрагируют этиловым спиртом в аппарате Сокслета, отмывают 2":,-ным водным раствором едкого натра и дистиллированной водой.
Восстановление проводлт 10 -ным раствором гидросульфита натрил.
Редокс - емкость полимера по
G,1 н, раствору Ге(БО,1)> 3,2 мг-эко/r анионообменнал емкость по 0,1 и„ раствору НС1 1,5 мг-экв/г.
Недостатком указанного метода синтеза редокс-анионитоо лоллетсл малая доступность, дороговиз«а и м«огостадийность получения <;сход«ого продукта (нитрооание сополимера стирола с диенами в жестких условиях смесью концентрированных азот«ой о и серной кислот при 70 С е течение
7 ч, оосстаноолв<«<е нитропроизводных проводят о концентр1<рооа«l
<1
l<еталлическим оловом при 100 ". о те«< .l«lO I0 ч) .
764331
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения редокс-полимеров путем конденсации линейного полиаминостирола с хиноном или галоидхиноном.
Процесс проводят в присутствии ацетата натрия в смеси этилового спирта и диоксана, нагревая при интенсивном перемешивании в течение 10 ч при
80 С. Полученный полимер отмывают метиловым спиртом, 43-ным раствором едкого натра и дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата.
Восстановление проводят 10r, -ным раствором гидросульфита натрия, Редокс - емкость по 0,1 и. раствору
Ге (БО4) 2,5 мг-экв/г, анионообменная емкость по 0,1 н. раствору НС1
1,0 мг-экв/г.
Недостатком этого метода является длительность процесса, а также многостадийность полученйя исходного аминополимера (нитрование полистирола концентрированной азотной и смесью о с серной кислотой при 0 С, восстановление насыщенным водным раствором
NagS в автоклаве под давлением при
150-155 С и трудность получения линейного полиаминостирола). В процессе восстановления значительная часть полиаминостирола сшивается, что затрудняет дальнейшее превращение.
Целью изобретения является упрощение процесса и получение электроноионообменников с повышенной редоксемкостью.
Поставленная .цель достигается тем,что в качестве исходного полимера используют полиродананилин, который конденсируют с хиноном или галоидхиноном (хлоранилом) при 40-50 С в течение 3-5 ч. Процесс проводят в среде растворителей при молярном отношении полиродананилин: хлоранил или хинон, равном 1:2. Выход целевых продуктов 70-904.
Полученный редокс"анионит восста- . навливают 10"ь-ным раствором гидросульфита натрия. Редокс - емкость по
IS
50 н, раствору Fe (SO„) 4,04,5 мг-экв/г, анионообменная емкостью по О,1 и. раствору НС1 1,7-2,3 мг-эквlг, Набухаемость в воде 190-1204.
В ИК-спектре продукта конденсации содержится интенсивная полость поглощения хиноидной группы в области
1660 см . Интенсивность аминогруппы значительно снижается или исчезает совсем. Ф
Пример 1„10 г полиродананилина линейной структуры (COE
4,2 мг-экв/г) и 20 г хлоранила (молярное отношение 1:2) растворяют при интенсивном перемешивании в 500 мл диметилформамида и нагревают 8 ч при
40 С. Продукт отделяют, переводят в
OH ôoðìó обработкой М-ным раствором едкого натра, отмывают до нейтральной реакции промывных вод. Анионообменная емкость до 0,1 н. раствору НС1
1,66 мг-экв/г. Редокс - емкость полимера по 0,1 н. раствору Fe (S04)>
4,5 мг-эквlг.
Пример 2. 6 r полиродананилина (СОЕ 4,2 мг-экв/г) и 18 г хинона (молярное отношение 1:2) растворяют в 300 мл диметилформамида при интенсивном перемешивании, нагревают 5 ч при 50 С и далее обработку ведут, как в примере l. Анионообменная емкость по 0,1 н, раствору HCl
2,3 мг-экв/г, редокс-емкость по
0,1 н. раствору Fe (SO ) 4, 0 л г-экв/г.
Таким образом, взаимодействием легкодоступного и реакционноспособного линейного растворимого амина с хлоранилом или хиноном в мягких условиях (40-50 С) в одну стадию в течение 3-5 ч получают сшитые редоксполимеры с более высокими редокс-емкостями (4,5-4,0 мг-экв/г), чем у полученных известными методами полимероэ (3,2-2,5 мг-экв/г) и улучшенными кинетическими характеристиками.
Окисление-восстановление полученного редокс-анионита протекает за 2-4 ч, в то время ка« для окисления-восстановления известных редокс-анионитов требуется 5-7 ч,