Способ получения растворимых ионообменников с аминокарбоксильными группами

СОЮЗ СОВЕТСНИХшмиюэшиЩСПУБЛИК 51) С 08 Р 12 ГОСУД АРСТВЕННЦЙПО ИЗОЬРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГНИТ СССР МИТЕТ ОТИРЬГТййМ(54)ИОНОГРУПных усарова п лярно моном сс 5 ого способа достатками изве тся длительност роцесса, низуктов, сложь полученияатических Вл(71) Институт химических наукАН КазССР(56) Патент СНА2875162,кл, 260-21,1959.Л,И, Тихонова и др. Высокомолекулярные комнлексоны на основе сополимеров винилпирролидона и виниламина,Высокомолекулярные соединения, 1973,т. ХЧ(Б),12, с. 874,А,Ф. Николаев и др, 0 влияниииона щелочного металла на скоростьполимеризации и свойства солей Б-виниламидоянтарной кислоты Высокомолекулярные соединения, 1970, т. Х 11(А)4, 885,Изобретение относится к синтезурастворимых комплексообразующих ионообменников (ионитов), которые могутнайти применение в качестве коагулянтов, флокулянтов, в процессе водоочистки сточных вод, в гидрометаллургиидля разделения и концентрированияразличных металлов,Известен способ получения растворимых ионитов с аминокислотными группами путем полимеризации винилфенилалифатических аминокарбоновых кислотв присутствии инициатора азобисизообутиронитрила при нагревании до 90 С,ультрафиолетовом облучении в течение3-4 сут. 57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРИМЫХ БМЕННИКОВ С АМИНОКАРБОКСИЛЬНЫМИ АМИ путем полимеризации винильмономеров в растворе, о т л и -щ и й с я тем, что, с целью щения процесса, повьппения молекуй массы, в качестве винильного ера используют метакриламид аминомасляной кислоты) и процедят при 20-70 С в течение О,кий выход конечных продность и многостадийностисходных винилфенилалифаминокарбоновых кислот.Известны также способы получения водорастворимых комплексообразующих полимеров карбоксиметилированием сополимеров виниламина и винилпирролидона, в водно-щелочной среде при на- гревании до 80-90 С в течение 1 сут.Однако процесс длителен, синтез исходных продуктов многостадиен, кроме того, равнрвесие устанавливается в течение 5-10 дней3 7907144Наиболее близким к изобретению составляет 3, 12; 1,78; 7,92 и 6,74;является способ получения растворимых 2,31 мг-экв/г соответственно,ионитов полимеризацией солей И-винил- Из приведенных данных видно, чтоамидоя;.тарной кислоты в воде или ие- , полиэлектролиты обладают наибольшимо 52+тиловом спирте при 40-70 С в течение средством к ионам ЧО, константа проч 4-10 ч в атмосфере очищенного инертно- ности равна 4,25,го газа в присутствии инициаторов ра- П р и м е р 1. В реактор загружадикального типа. Молекулярная масса ют 5 г метакриламида Ж-аминомасляполученных ионитов 20000, 10 ной кислоты), 35 мл спирта и термостаНедостатками этого способа являют- тируют 0,5 ч при 70 С, Полимер высася длительность и многостадийность живают серным эфиром, сушат в вакууполучения И-виниламидоянтарной кисло- ме при 30 С, Выход 747, Порошок беты, кроме того, полученные полиэлект- лого цвета растворяется в спиртах,ролиты имеют низкую молекулярную мас диметилформамиде, водных растворахсу. щелочей, Приведенная вязкость 12-ногоЦелью изобретения является упроще- спиртового раствора 4,2, СОЕ поние процесса синтеза ионитов, получе,1 н, ИаОН 7;2 мг-экв/г,ние полиэлектролитов с высокой моле- П р и м е р 2, В реактор загрукулярной массой, жают 10 г метакриламида (К-аминомасПоставленная цель достигается тем, лянной кислоты), 70 мл спирта, начто проводят полимеризацию метакрил- гревают 3 ч до 30 С при перемешиваамида -аминомасляной кислоты) в нии. Полимер высаживают серным эфиспирте при 20-70 С в течение 0,5-3 ч. ром, сушат в вакууме при 30 С, ВыходПолученные полиэлектролиты - порош 813. Полученный порошок белого цвеки белого цвета, растворяются в спир- та растворяется в спиртах, диметилтах, иметилформамиде, водно-спирто- формамиде, водных растворах щелочей.вой среде, в водных растворах щелочей, Приведенная вязкость 1 Е-ного спиртоПриведенная вязкость 1 Е-ного спирто- вого раствора 4,7. СОЕ по 0,1 н.ного раствора 4,2-4,7. Молекулярная 30 БаОН 7,6 мг-экв/г,масса, определенная по формуле Я= Предлагаемьй способ позволяет по=К Мо , равна12,510, где - лучать растворимые иониты с высокойвязкость раствора полимера в О, 1 н, молекулярной массой (до 12,510 )НаОН, равная 3,2; К - константа, спонтанной полимеризацией М-метакрилравная .0,09 10 . амида Ы -аминомаслянной кислоты, Известно, что увеличение молекулярнойОбменная емкость по 0,1 н, раство- массы способствует повышению сорбционру МаОН 7,9 мг-зкв/г, ных и флокулирующих свойств,Иониты, полученные предложенным Использование в качестве исходноспособом, были использованы для сорб го соединения метакриламида (-аминоции ионов меди, никеля, кобальта, масляной кислоты) позволяет исключить. лантана, галлия и уранила из водных сложность известных способов исклюрастворов. Для определения константы чается использование дорогостоящихустойчивости полимерных комплексов , инициаторов радикального типа и инертприменяли потенциометрический метод 45 ного газа), снизить продолжительностьтитрования ионитов в отсутствие и реакции до 0,5-3 ч.при наличии металл-комплексообразо- Благодаря высокой селективностивателя, Рассчитанные значения логариф- предложенные иониты могут быть испольма констант устойчивости (рК = 5,6) зованы в качестве коагулянтов, флокуВ. 2+ 2+2+ Ъ+комплексов 702, Си , СоМ 1 и Ьа 50 лянтов при очис гке сточных вод, в гидс ионитом при й = 1 составляют 5,25;рометаллургии для выделения и концен 3,76; 3,48; 3,48 и 3,32 соответсттрирования различных ионов металловвенно. при различных значениях рН, В кислыхСОЕ ионитов (равновесие устанавли- средах можно отделить ионы уранила2+вается в течение 3-5 мин) по Сц55 от меди, никеля и галлия, которые вМР, Са (рН 7,0) и 70, Ьа (рН 3-4)кисльгх средах не ;1 г би 13+ + 3+