Способ получения азотсодержащего сорбента

(19) (111 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТ ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ. ГКНТ СССР 1(46) 15,03,92, Бюл, И) 10 (71) Институт химических наук АН КазССР и Казахский государственный университет им, С,М, Кирова (72). Е.Е. Ергожин,. Б,Е. Бегенова, Е,Ж, Иенлигазиев и Р,Б, Атшабарова (53) 678.65(088;8)(56) Авторское свидетельство СССР )й 166831, кл. С 08 С 59/04, 1963,Авторское свидетельство СССР И 766156, кл. С 08 С 59/10, 1978. Изобретение относится к области сетчатых полиэлектролитов, которые проявляют сорбционные свойства, не- растворимы в воде, могут использоваться для сорбции, разделения и концентрирования ионов металлов в гидрометаллургии, в опреснении соленых и солоноватых вод,Известен способ получения азотсодержащих сорбентов путем взаимодействия глицидилпроизводных. (Моно,) ди и триглицидиловых эФиров диоксидиФенилпропана) с полиаминами (полиаллиламинами), Смесь полиаллиламинов с водой нагревают до 37 С и вводят в эту смесь эпихлоргидрин с диглицидиловыми эФирами диоксидиФенилпропана, Конденсационную массу выдерживают 15 мин, переносят в ФарФоровую чашку и выдерживают при 900 С в тецение 100 ц, Гель дробят и рассеивают, Обменная емкость ионитов )7 - 9,5 мг-экв/г в 0,1 н, раст" С О 8 (: 73/Ог; С О 8 (; 59/1(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСОЦЕРНИЦЕГО СОРБЕНТА) взаимодействием глицидилпроизводного с полиамином в органическом растворителе, о т л и ч а ю-,щ и й с я тем, цто, с целью увеличенияобменной емкости сорбента по ионамметаллов, в качестве глицидилпроизводного используют диглицидиланилин,в качестве полиамина - полиэтиленполиамин, и взаимодействие осуществляютпри массовом соотношении диглицидиланилина и полиэтиленполиамина, равном1:0,5-. 1,0, при 80-100 С,воре НС 1, набухаемость 3,1 мл/г, Емкости по ионам металлов отсутствуют,Недостатками известного способа Яявляются трудность полимеризации аллиламина в присутствии инициаторов радикального типа и длительность процесса взаимодействия полиаллиламина сглицидиловыми эФирами,Наиболее близким к предложенному пстехнической сущности и достигаемым результатам является способ полученияазотсодержащих сорбентов взаимодействием глицидилпроизводного (ди- и триглицидиловых эФиров диоксибензолов илиаминоФенолов) и полиамина (поликсилиленполиамина) в органическом раствори- ,уфтеле, Конденсацию ди- и триглицидило- д,вых эФиров диоксибензолов или аминофе"нолов с поликсилиленполиамином проводят при 40-60 С в течение 30 мин,офорконденсат отверждают при 70-100 Спо 8-10 ч последовательно, Гель дро 3 1061435 4бят, рассеивают, отбирают Фракцию рению - 713 мг йе/г, ванадию,3-0.5 мм. Обменная емкость ионитов 956 мг У О /г.составляет 5,4-10,5 мг-экв/г, набухае- Строение полученного вещества можмость 3,8-4,1 мл/г, обменная емкость но приближенно представить Формулойпо ионам ванадия 550 мг/г.Недостатком данного способа является низкая обменная емкость полученныхсорбентов по ионам металлов,Цель изобретения - увеличение об"менной емкости сорбентов по ионам металлов,Поставленная цель достигается тем,что в способе получения азотсодержащего сорбта взаимодействием глицидилпроизаодного с полиамином в органическом растворителе в качестве гли"цидилпроизводного используют диглици-,диланилин, в качестве полиамина используют полиэтиленполиамин и взаимодейст 2 Овие осуществляют при массовом соотношении диглицидиланилина и полиэтилен"полиамина, равном 1:0,5-1,0, при 80100 С Кон енса ию вед т в течениео д ч У3-5 ч. Процесс идет в одну стадию, Обменная емкость ионита по соляной кислоте 7-.11 мг-экв/г. Анионит испы" тан на сорбционную способность по ио" нам переходных металлов - меди, никеля и редкоземельных элементов - рения,ЗО молибдена и ванадия, Для определения обменной емкости по меди, никелю используют. комплексонометрическое титрование в присутствии индикатора мурексида с трилоном Б, Сорбционные ем кости по отношению к пятивалентному ванадию определяют титрованием с солью Мора в присутствии индикатора Фенилантраниловой кислоты, Емкости по молибдену определяют методом атомно-ад сорбционной спектрометрии., Емкости по рению определяют с тиомочевиной на Фотоколориметре ФЭКМ, При сорбции металлов происходит изменение цвета ионита, Для изучения сорбции метал ла берут 0,05-0,1 г полимера. Концентрация ванадия по 70 составляет 6 г/л, молибдата натрия по молибдену " 3 г/л, перрената аммония по рению г/л, Емкости по металлам приведены в таблице. Из таблицы видно, что с увеличением количества аминирующего агента увеличивается сорбционная способность 55 ионита . Полимер сорбирует 3,7 мг-экв/г иона меди, 2,6 мг-экв/г иона никеля. Сорбция по. молибдену - 1190 мг Ио/г,- СН-СНгЯн1 НОНСН оо 3 Н СНОБ1 Н " "г И - ,ЬВ ИК-спектре диглицидиланилина ярко выражены полосы эпокси,цного кольца в области 830, 910, 1060, 1250 смко"торые исчезают или понижаются в полу- ценном анионите. В ИК-спектре анионита появляются новые полосы поглощения при 1610 см , которые соответствуют деФормационным колебаниям ИН-групп; Смещение полосы, поглощения аминогруппы с 2840 см до 2870 см в высокочас" тотную область свидетельствует о том, что координация молекулы диглицидил анилина идет по азоту аминогруппы. В спектре анионита наблюдается понижение интенсивности полос поглощения, свидетельствующее о замещении атомов водорода,П р и м е р 1. К раствору, сойер" жащему 90 г диглицидиланилина (молекулярная масса 203, содержание эпоксидных групп 35,53) в 10 г диметилФормамила, нагретому до 80 С, добавляют при интенсивном перемешивании раствор 45 г полиэтиленполиамина в 5 г диметилФормамида. Форконденсат отверждают 3 ч при 80 С. Овержденный продукт дробят,рассеивают, отбирают Фракцию 0,25-0,5 мм. Ионит выдерживают в 53-ном растворе НС 1 в течение 5-6 ч, отмь 1 вают водой, несколько раз перево"дят из хлор-Формы в гидроксоформу. За" тем отмывают до нейтральной реакции фильтрата, Ионит представляет гранулы неправильной Формы желтого цвета . Пал5 1041435 ная обменная емкость по 0,1 н, раствору НС 1 в статических условиях составляет 7,0 мг-экв/гУдельный объем ионита в набухшем. состоянии 3,55 см/г. Химическая стойкость по отношению к Н Я О8,60 14,43 10,909 00 14,98 10,421раствору НС 1 составляет 11,0 мг"экв/г,Удельный объем ионита в набухшем состоянии - 5,9 см/г, химстойкость поотношению к 5 н. НБО составляет933, к 5 н. ИаОН - 984, к 103-нойНО - 983, термостойкость - 863Таким образом, обменная емкостьсорбента по ионам металлов, полученного по предложенному способу, болЬше,чем полученного по известному.В отличие от промышленных ионитовЭДЭОП, АНсинтезированный полиэлектролит сорбирует ионы молибдена,рения, ванадия в 1,5-2,0 раза лучше,Поликонденсационный ионит ЭДЭП втечение 10 суток поглощает из растворадо 384 мг/г молибрена, в аналогичныхусловиях предлагаемый ионит сорбирует1190 мг/г молибрена,Сорбционная способность синтезированных анионитов СОЕ из 005 н р-ра мг-экв/г, (рН 4,0) щ ю Ю ае Ф М Е аф 5 В ВСц(НО) М(Ю СОЕ, мг/г (рН 3;О) Анионит молибдену рени анадию ю ею ее в а а 650, 713 ДГА:ПЭПА 1 0 ДГА:ПЭПА 1:: СНР,О,СВычислено, : 65,98Найдено, ь; 65,60В спектрах конечных продуктов присутствуют деформационные колебанияамйногрупп в области 1600-1610 см .П р и м е р 2, К раствору, содержащему 90 г диглицидиланилина в 10 гдиметилформамида, нагретому до 80 С,добавляют при интенсивном перемешивании раствор 67,5 г полиэтиленполиамина7,5 г диметилформамида, Реакционнуюсмесь отверждали 4 ч. при 80 С. Обра- . 0ботка ионита такая же, как в примере1, Полная обменная емкость по О, 1 н.раствору НС 1 в статических условияхсоставляет 9,0 мг-экв/г. Удельныйобьем ионита в набухшем состоянии4,0 см/г, химстойкость по отношению. к 5 н. НЯО составляет 803, к 5 нМаОН - 901, к 103-ной НО, " 954,термостойкость - 813.П р и м е р 3. К раствору, содержащему 90 г диглицидиланилина в 10 гдиметилформамида, нагретому до 100 С,добавляют при интенсивном перемвшивании раствор 90 г полиэтиленполиаминав 10 г диметилформамида, форконденсат.,отверждали 5 ч при 100 С. Обработка ионита такая же, как в примере1 Обменная емкость ионита по 0.1 н 5 н. НЕБО составляет 883, к 5 н, . ИаОН - 801; к 1 ОФ-ной НО - 981 Термостойкость определена кипячением в воде в течение 50 ч, Термостойкость :24. Элементный состав ионита: Способ получения данного анионита прост; синтез осуществляется из дос" тупного мономера в одну стадию,Полученный ионит может быть использован при очистке сточных вод, для выделения и очистки витаминов, антибиотиков, для концентрации и разделения ионов промышленно-ценных металлов,