Способ получения анионитов

Способ получения анионитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИЮИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

g>SU an

А1 (gg)g С 08 F 226/06, С 08 Л 5/20

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2955421/05

{22) 17„07,80 (46) 15.03.92. Бюл. Ю 10

: (71) Институт химических наук

АН Казахской ССР (72) Е,E. Ергожин, Л.Н. Продиус, Б. Каппаров, F,В. Суворов и И,И. Кан (53) 661.183.123.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 403695, кл. С 08 F 226/06, 1971.

Авторское свидетельство СССР и 379586, кл. С 08 F 212/14, 1971

Осокина И.П, и др. Растворимые и нерастворимые полиэлектролиты на основе некоторых винилпиридинов,, Ионообменные материалы в науке и технике, "1., 1969, с. 14.

Изобретение относится к области получения анионообменников, используемых для сорбции, разделения и извлечения из растворов ионов цветных и благородных металлов, Известен способ получения ионитов сополимеризацией алкилвинилпиридинов с 2> 5-дивинилпиридином и техническим дивинилбензолом, Получают слабоосновные аниониты с обменной емкостью по

Cl иону 6,3-6,5 мг-экв/г. При взаимодействии аминовинилпиридинов с дивинильными соединениями получают селективные комплексообразукнцие иониты, основность которых повышают алкилированием (CH>)

Известен также способ получения ионитов, селективных к ионам переходных, редких и благородных металлов путем

2 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВ сополимеризацией производного винилпиридина с дивинильным мономером, о т л и ч а ю ц и "ся тем,,что, с целью повышения сорбционной способности к уранил-иону и платине, в качестве производного винилпиридина используют 2-циан-5-винилпиридин.

1 взаимодействия галогенметилированных производных полистирола с цианпиридинами .и пиридинкарбоновыми кислотами.:

Реакцию ведут в растворе диметилформамиде при 80-100 С в течение 6-8 ч.

Наличие в структуре ионитов одновременно CN-групп и групп четвертичного пиридиниевого основания повышает селективность этих сорбентов.

Недостатком известных способов является то, что полученные иониты обладают низкой селективностью по отношению.к ионам благородных металлов.

Иониты, синтезированные на основе хлорметилпроизводных полистирола, циаипиридинов и пиридинкарбоновых кислот могут быть получены только через ста-. дию хлорметилирования с использованием высокотоксичного монохлордиметилового

882193 эфира, Кроме того, обменная емкость этих сорбентов по Cl - иону составляет 2,5-3,0 мг-экв/г, а емкость по ионам металлов ниже 2, О, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ионитов сополимеризацией 2-винил-5-метилпиридина, 4-метил-2-винилпиридина, 2-винилпиридина с триэтиленгликольдиметакри- 10 латом, Обменная емкость по О, 1 н НС1 ионитов на этой основе составляет

5.4 - 7,5 мг-эквlг.

Недостатком указанного способа является отсутствие комплексообразующих 15 свойств полученных ионитов.

Цель изобретения - повышение сорбционной способности к уранил-иону и платине, Цель достигается тем, что в спосо- 20 бе получения анионитов сополимеризацией производного винилпиридина с дивинильным мономером в качестве производного винилпиридина используют 2-циан-5-винилпиридин. Сополимеризацию с

25 дивинильными соединениями проводят в растворе диметилформамида в присутствии инициатора радикального типа при 70-100 С в течение 5-6 ч. Полученные иониты обладают следующими харак- ЗО теристиками:

СОЕ ucB — 9,4 мг-экв/г, Сод. N — 13,263

Выч, N — 14,03 при 83 содержании диена„ 35

Набухаемость в воде 2,5 мгlг.

Алкилированием полученного полимера получают сильноосновной анионит с ха рактеристиками:

СОЕк = 9.4 .мг-экв/г, 40

COEq tg= 4,5 мг-экв/г, Набухаемость в воде 2,5 млlг.

Полиэлектролит на основе 2-циан-5-винилпиридина испытан для сорбции

UO . Рt

Пример 1. В реактор помещают

10 r 2-циан-5-винилпиридина, 30 мл диметилформамида, 1,2 r гексаметилендиметакриламида, 0.3 r перекиси бензоила, 70 мл 1,53-ного водного раствора крахмала. Смесь нагревают до

70-75 С в течение 3 ч,. затем 2-3 ч выдерживают при 90 С. После охлаждения до комнатной температуры полимер отделяют фильтрованием и отбирают фракцию 0,25-0,50 мм. Иониты отмывают в аппарате Соклета от непрореагировавших мономеров, обрабатывают 4 -ным раствором NaOH в течение суток, отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, СОЕК вЂ” — 9,4 мг-экв/г; содержание N = 13,163; набухаемость в воде — 2,4 млlг, СОЕВО +2=6,8 мг-экв/г;

СОЕ +4=7,3.мг-экв/г.

Пример 2. В реактор помещают

10,0 r 2-циан-5-винилпиридина, 30 мл диметилформамида, 1,2 r декаметилендиметакриламида, 0,5 г перекиси бензоила,70 мл 1,5i-ного раствора крахмала. Смесь нагревают до 70-75 С в те чение 3 ч, затем 2-3 ч выдерживают при 90 С. После охлаждения до комнатной температуры полимер отделяют, отбирают фракцию 0,25-0,5 мм и обрабатывают по примеру 1, СОЕ Нее = 9,1 мг-эквlг, набухаемость - 3,0 г, COFuo +2=7 0 мг-экв/г, СОЕр +4=7,5 мг-экв/г.

Пример 3. В реактор помещают

10 г 2-циан-5-винилпиридина, 1,0 r

ДВБ, 30 мл диметилформамида, 0,5 г перекиси бензоила и 70 мл 1,53-ного раствора крахмала, нагревают до 80 С о в течение 3 ч, затем 5 ч выдерживают при 95-100 С, После охлаждения ионит отделяют фильтрованием и отбирают фракцию 0,25-0,5 мм. Обрабатывают по способу 1, СОЕHtg = 8,5 мг-эквlг; содержание N = 12,0i, Набухаемость в воде 2,0 мл/г, СОЕ go é= 5,2 мг-экв/г, COE +4=5,6 мг-экв/г, Пример 4. 10 г полимера, полученного по примеру 3. помещают в реактор, добавляют 50 мл CH>J, нагревают при перемешивании до 70 С в течение 6 ч, СОЕНсе= 9,4 мг-эквlг, СОЕ ос = 4,5 мг-экв/г, Набухаемость в воде 2,5 млlг, СОЕц +2=7,2 мг-экв/г.

Эg

Пример 5, 10 r слабоосновного анионита, полученного по примеру 1, помещают в реактор, приливают 50 мл хлористого бензила, нагревают при перемешивании до 75ОС в течение 8 ч.

СОЕнсе = 9,45 мг-экв/г, СОЕидс —— 4,7 мг-экв/г, набухаемость в воде - 2.5 мл/г.

СОЕцо +2=7,2 мг-эквlг, СОЕр +4=6,9 мг-эквlг, Техред А. Кравчук

Корректор И. Эрдейи

Редактор М. Ленина Заказ 1312

Тираж Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Известные в настоящее время иониты на основе винилпиридинов практически не обладают комплексообразующими свойствами, которые необходимы для селек- тивной сорбции благородных металлов

Pt+4, Ag+, Аи+ и уранил - ионов, Применение в качестве исходного мономера 2-циан-5-винилпиридина, имеющего

193 6 в своей структуре CN- группу, для син-. теза селективных ионитов, значительно повышает сорбционные свойства сорбента по отношению к сорбируемым ионам, Способ прост в осуществлении, не требует дефицитных и токсичных реагентов, I