Способ получения катионитов

:,; -.;сц:,):эМО П "И-ЙИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 444785 Союз Советским Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 30.09.74, Бюллетень М 36Дата опубликования описания 27.05,75 51) М. Кл. С 08 д 7,00 Государственный комите Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий 661.183.123. Аскаров, Р, А, Назирова, А, Т. Джалилов, Г. С. Цвешк и Ш. А, Пулатова 71) Заявител ашкентский политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНИ Известен способ получения катионитов путем поликонденсации фурфурола и фенолсульфокислоты.С целью получения катионитов, отличающихся повышенной термической стойкостью и механической прочностью, предлагается способ получения сульфо- и фосфорнокислого катионитов путем поликонденсации цнклогексанона с фурфуролом и последующим введением ионогенных групп сульфированием и фосфорилированием.При получении катионитов в качестве полимерной матрицы используют продукт поли- конденсации фурфурола с циклогексаном, От. сутствие гидроксильной группы в структуре полимера исключает склонность катионита к гидролизу в отличие от катионита на основе фенолсульфокислоты и фурфурола, вследствие чего повышается химическая устойчивость полученного катионита в концентрированных водных растворах щелочей и окислителей.Полученные катиониты отличаются стойкостью к действию 15%-ного раствора азотной кислоты. Наличие в молекуле циклогексанона - С -группы придает синтезированl"рным катионитам комплексообразующие свойства.Наряду с высокой химической устойчивостью полученные катиониты отличаются вы сокой термостабильностью. Так, нагревание сульфокатионита на воздухе при 150 С не приводит к потере обменной емкости.5 При сульфировании продукта поликонденсации фурфурола с циклогексаноном полученный катионит наряду с 50 зН-группами содержит СООН-группы, которые очевидно, образуются в процессе сульфирования концент рированной серной кислотой за счет раскрытия фуранового кольца или окисления карбонильной группы. Присутствие СООН-групп придает катиониту избирательность к ионам меди, никеля и другим металлам.15 Полученные фосфорнокислые катионитыобладают избирательной способностью к ионам двухвалентных металлов. Сорбция по ионам Сц и % доходит до 2,8 и 2,0 мгэкв/г соответственно.20 Высокая термохимическая стойкость, механическая прочность, достаточно высокая обменная емкость, селективность к ионам некоторых металлов, полученных сульфо- и фосфорнокислых катионитов показывают о воз можности использования их с успехом в процессах сорбции различных ионов, а такжеионов двухвалентных металлов и в качестве катализаторов органического синтеза.П р и м е р. Синтез смолы на основе цикло гексанона и фурфурола. В трехгорлую колбу,Ф,фу,АФф;.444 7 Я,3,35 ГОСТ 13505 - 68 10 15 20 25 30 35 40 Составитель Г, Русских Техред Н. Куклина Редактор Г, Тимофеева Корректор О. Тюрина Заказ 893/О Изд Мв 1112 Тираж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 снабженную механической мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают 9,8 г (0,1 моль) циклогексанона, при интенсивном перемешивании вносят 5% от веса исходных продуктов ХпС 1, и повышают температуру до 70 С. При этой температуре осторожно прикапывают 14,4 г (0,2 моль) фурфурола. Через 12 час образуется гель, который переносят в фарфоровую чашку и сушат в термошкафу при температуре 90 - 100 С. Высушенную смолу дробят до 4 - 0,5 - 1 мм и подвергают полимераналогичным превращениям. а) Получение сульфокатионита.К определенной навеске полученной смолы прибавляют пятикратное количество концентрированной серной кислоты и оставляют на 24 час. В течение этого времени смола набухает, после чего избыток кислоты отсасывают на фильтре Шотта Ма 1. Набухшую смолу помещают в трехгорлую колбу с мешалкой и обратным холодильником, приливают пятикратное количество серной кислоты, после чего смесь нагревают при 70 С в течение 6 час. По окончании реакции смолу отфильтровывают и промывают сначала концентрированной серной кислотой, затем уменьшают концентрацию кислоты последовательно до 50,25 и 10% и, наконец, промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод. Полученный продукт высушивают при 80 С. б) Получение фосфорнокислого катионита.Набухшую смолу в треххлористом фосфоре помещают в трехгорлую колбу с мешалкой и обратным холодильником. Фосфорилирование проводят треххлористым фосфором в присутствии безводного хлористого алюминия (мольное соотношение реагентов 1:4:2) при 75 С в течение 4 час. Затем фосфорилированную смолу промывают увлажненным этиловым спиртом, уменьшают концентрацию последовательно до 45, 20 и 10% и далее промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод. После перевода в Н+-форму фосфорнокислый катионит высушивают при 80 С.Физико-химические и механические свойства полученных катионитов,СульфокатионитВлажность, /о 22 ГОСТ 10898 - 64 Насыпнойвес, г/мл 0,75 ГОСТ 10898 - 64 Удельный объемнабухшего катионитав Н-форме,мл/гСтатическаяобменная емкостьпо 0,1 н. растворуКаОН, мг-экв/г 3,8 ГОСТ 10898 - 64 Статическаяобменная емкостьпо 0,1 н. растворуКаС 1, мг-экв/г 2Термостабильность, С 150Фосфорнокислый катионит Влажность, о/о 25 ГОСТ 10898 - 64 Насыпнойвес, г/мл 0,68 ГОСТ 10898 - 64 Удельный объемнабухшего катионитав Н-форме, мл/г 3,0 ГОСТ 13505 - 68 Статическаяобменная емкостьпо 0,1 н. растворуХаОН, мг-экв/г 6,5Статическаяобменная емкостьпо 0,1 н, растворуХаС 1, мг-экв/г 0,8Термостабильность, С 150 в 1 Статическаяобменная емкостьпо Сц из раствораСи 80 мг-экв/г 1,5 (Снох=5 г/л)по % из раствораМ 104м г-экв/г 0,5 - 0,8 (Сиса = 5 г/л) . Предмет изобретения45 Способ получения катионитов на основепродуктов поликоиденсации фурфурола, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения термической и химической устойчивости, продукт поликонденсации фурфурола и цикло гексаиоиа подвергают сульфироваиию илифосфорилированию.