Способ получения фосфорнокислотного катионита

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЗО ТЕНИ ИСА Бюп. К 10имицеских на ин, Ж,Т. Токмурзин,и Е.И,Иенлигазиев3,2(088,8)свидетельство СССР08 С 10/00, 1974.идетельство СССР08 С 8/10, 1972 х ысоа яв- йства ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГИНТ СССР ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(прототип),54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОИСЛОТНОГО КАТИОНИТА путем фосфорилиования поликонденсационного полимер Изобретение относится к синтезу Фосфорсодержащих комплексообразующих ионитов, которые могут быть использо" ваны для сорбции и разделения ионов цветных и тяжелых металлов вгидроме таллургии, в качестве катализаторов химических реакций и в медицине.Известен способ получения Фосфорно кислотного катионита поликонденсацией бромистого бензила с фурфуролом и фос форилированием пррдукта, Катионит имеет удовлетворительные обменные свойства по никелю и по БаС 1 и нев кие " по меди и уранил-иону,Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения Фосфорнокислотного катионита путем поликонденсации фенола с фур фуролом с последующим фосфорилирова.801080435 С 08 С 8/28; С 08 Л 5/20 на основе Фенола и альдегида треххлористым фосфором в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора при нагревании с последующим гидролизом и окислением продукта Фосфорилирования, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью получения катионита с повышенной сорбционной емкостью по отношению к тяжелым металлам, в качестве поликонденсационного полимера используют эпоксидированный фенолформальдегидный сополимер и Фосфорилирование осуществляют при 50-60 С и малярном соотношении сополимера, трехлористого фосфора и хлористого алюминия, равном 1:3-12:0,02-0,6 соответ- а ственно.Й нием полимера треххлористым Фосфоромв присутствии хлористого алюминия пр70-75 О в течение 6 ц с последующимгидролизом и окислением полученногопродукта, Обменная емкость катионитапо 0,1 н.ИаОН 3,8 мг-экв/г, по раствору САМБО 64 мг/г или 2, 0 мг-экв/г,Химическая устойчивость СОЕ в 5 нИаОН 3,6 мг-экв/г, в 1 н НИО3,1 мг-экв/г, термическая устойцивость СОЕ после кипячения в воде втечение 10 ц 3,8 мг"эквlг.Недостатками описанного способляются невысокие сорбционные свокатионита.Цель изобретения - получение фосФорнокислотных катионитов с повышенной сорбционной емкостью по отношеник тяжелым металлам,50При обработке растворами 5 нНЕБО, 5 н ИаОН, 1 н НЮ предложенный катионит теряет не более 8 обменной емкости, в то время как извест.ный катионит теряет в этих условияхдо 183, Синтезированный катионит так-.же термостоек, при кипячении его втечение 48 ч в воде теряет 1-2 Ф емкости,3 108043Для достижения поставленной целив способе получения Фосфорнокислотного катионита путем фосфорилированияполикснденсационного полимера на основе Фенола и альдегида в присутствиихлористого алюминия в качестве катализатора при нагревании с последующимгидролизом и окислением продукта фосфорилирования в качестве поликонденсационного.полимера используют эпоксидированный фенолформальдегидный сополимер и фосфорилирование определяют при50-60 С и молярном соотношении сополимера, треххлористого Фосфора и. хлористого алюминия, равном 1:3-12;0,02-0,6соответственно,П р и м е р 1. В термостатируемуютрехгорлую колбу, снабженную термометром, механической мешалкой и обратным 20холодильником, загружают 111 г эпоксидированного фенолформальдегидного полимера (содержание эпоксидных групп9 Ф), 928 мл треххлористого Фосфора ипри 60 С вносят 2.54 г треххлористого 25алюминия (соотношение сополимер:РС 1,А 1 С 1 равно 1:10:0,02), Смесьперемешивают в течение 3 ч, Реакционную массу охлаждают, гидролизуют иокисляют 253"ньм водным растворомазотной кислоты в течение 3 ч, Полученный ионит обрабатывают 5"ь-нымраствором гидроксида натрия, 5 Ф-нымраствором соляной кислоты и отмываютдо нейтральной реакции Фильтрата,ОбМенная емкость по БаОН равна6,0 мг-экв/г, содержание Фосфора12,573Исследования сорбционных свойствполимеров проводили из 0,05 н нитратных растворов солей меди, никеля.Сорбцию по ванадию определяли из раствора ванадата натрия с концентрацией6 г У О/л титрованием с солью Морав присутствии Фенилантраниловой кислоты. Сорбцию по молибдену исследовалииз раствора молибдата натрия с кон;.центрацией 3 г. Ио/л и использовали метод атомно-адсорбционной спектрометрии, Сорбцию по уранил-иону проводилииз 0,05 н раствора нитрата уранила.Данные по сорбционным свойствам ионита приведены в таблице,П р и м е р 2, Способ осуществляюто примеру 1 при мольном соотношенииполимер: РС 1.А 1 С 1= 1,0:6,0:0,08,Реакцию проводят в течение 3 ч при50 , Полученный продукт обрабатываютпо примеру 1, Содержание Фосфора в по 5лимере 9.2 ь, Данные по сорбционнымсвойствам приведены в таблице,П р и и е р 3. Способ осуществляютпо примеру 1 при мольном соотношенииполимер: РС 1: А 1 С 1 = 1; 12; 0. б, Реак-.цию проводят в течение 3 ч при 60 С,Продукт обрабатывают по примеру 1,Содержание Фосфора в ионите 12,1 Ф,П р и м е р 4, В реактор загружают48 г эпоксидированного Фенолформальдегидного полимера и 154 мл треххлористого Фосфора, В смесь при 60 С добавляют 0.82 г безводного хлористого алюминия и нагревают на водяной бане втечение 1 ч. Соотношение сополимер:РС 1.А 1 С 1 равно 1:3:0,2, Ионит обрабатывают по примеру 1, Содержание фосФора в полимере:9,1,СОЕас 1,= 6,0 мг-экв.гСОЕс = 3,05 мг-экв/гСОЕ, = 2; 5 мг-экв/гСОЕцр = 3,3 мг-экв/гСОЕ= 5,4 мг-экв/гСОЕу = 4,6 мг-экв/гП р и м е р 5 В реактор помещают 57,28 г эпоксидированного фенолФормальдегидного полимера и 478 млтреххлористого Фосфора, В смесь при60 С вводят 5,18 .г А 1 С 1, Соотношениесополимер: РС 1.А 1 С 1 равно 1;9:0,1.Процесс проводят при 55 С в течение3 ч, Затем ионит обрабатывают по примеру 1. Содержание Фосфора 103СОЕца 0 г беО мг экв/гСОЕс = 3,52 мг-экв/гСОЕк = 3,2 мг-экв/гСОЕцР= 4,3 мг-экв/гСОЕм = 5,62 мг/экв/гСОЕ = 4 р 7 мг-эквlгЛо сравнению с известной промышленной поликонденсационной смолой ДуолайтСс обменной емкостью 3,3 мг-экв/гполученный по предлагаемому способукатионит обладает обменной емкостьюдо 6, 1 мг-эквlг, Кроме того, катионитсорбирует ионы меди, никеля, уранила,молибдена, ванадия, Сорбционные характеристики их приведены в таблице1080435 СОЕ, мг-экв/г Ионит поприищ)у Сн М + Ц 0 ф Мобиз+ 7584 20 38 30 3,8 2,0 КорректоР И, Эрдейи Техред М Дидык Редактор И. Ленине Заказ 1313Тираж ПодписноеВНИИПИ Государствениого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауи 1 ская наб., д. 4/5 Производственно-иеЕательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,103 2 3,.5 По способу- аналогу По способу протолкну 6,0 . 5,6 6,1 6,0 6,0 4,0 3,12 3,9 5,1 4,43,3 3,0 3,841 33 37 53 405ю 05 2,5 3,3 5 т 4 4,6352 32 4,3 5,62 4,7