Способ получения анионита

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 32814 Союз Советских Ссггиалистическнх РеспубликЗависимое от двт. свидетельства Л Заявлено 13.Х,1970 (ЛЪ 1483749/23-5) М. Кл. С 08 д 3304 с присоединением заявки Ло Комитет по деламхаобретений и открытийпри Совете МинистровСССР ПриоритетОпубликовано 02.11.1972. Бюллетень М 6 Дата опубликования описания 29.111.1972 УДК 661.183.123.3 (088,8) Авторыизобретения В. ф, Матренкин, И, ф, Попов, В, Г. Матренкина, И. В.А, ф. Четвериков и В. А, Вакуленко Среднеазиатский научно-исследовательский цветной металлургииЗаявите ектныи институ ПОСОВ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТА Изобретение относится к технике получения синтетических анионообменников поликондецсационного типа, которые могут быть использованы, например, в аналитической химии, гидрометаллургии редких и цветных металлов, в химической и сахарной промышленности, водоиодготовке и т. д,Известен способ получения ациоцита путем цоликонденсации меламииа с формальдегидом.Для придания иониту разделительной способности цо отцошеншо к молибдену и вольфраму предлагается меламиц подвергать взаимодействию с формальдегидом при 60 - 65 С в течение 1 час и затем полученный продукт соконденсировать с эпихлоргидрнном в кислой или щелочной среде при 40 - 75"С,При этом соблюдается последовательность взаимодействия реагирующих веществ (меламин, формальдегид, эпихлоргидрин) и постадийность реакции поликонденсации: первоначально получается меламино-формальдегидцый предконденсат (метилольцые производные меламина) в слабощелочной среде при 60 - 65 С в присутствии большого количества воды (на 1 моль меламина берется примерно 83 лголь воды). Первая фаза конденсации считается завершенной, если раствор совершенно прозрачный, не имеет взвесей и при охлаждении до 40 С из него не выкристаллизовываются продукты реакции,Вторым этапом процесса является взаимодействие мела мино-форм альдегидного предкопдецсата с эппхлоргидрином в щелочной или кислой среде при 40 - 75 С, Конденсация 5 считается оконченной, если получается однородный, прозрачный раствор, не содержащий масляных капель и не расслаивающийся при охлаждешш ца две жидкие фазы.Келатинизация реакционной массы (обрд- О зование влажного геля) проводится двояко:либо в слабощслочцой среде, либо в сильцокислой.В первом случае цолучешгый раствор выливают в чашку и уцдривдют ца кипящей водя цой бане до образования геля (блок-полимера) с последующей его сушкой (20 час при 60 С и 12 час ири 100-"С) г измельчешгем (образец 1 щ) .Во втором случае полученный прозрачный О раствор, как описано выше, охлажддгот до60 С и в колбу быстро влцвдют концентрированную серную кислоту при ицтсцсивцом разхгешивдции. После 10 лгггя выдержки содержимое колбы упаривается до гелеобразования.5 Сушка влажного геля осуществляется как ипрежде (образец 1 к).К наиболее существенным свойствам аннонита (образец 1 щ и 1 к) необходимо отнести способность его разделять молибден и воль- О фрам.328141 ТаблицаОсновные свойства анионита Образец 1 гц Известный образец Образец 1 к Перечень свойств 3,3 - 3,9 4,0 - 43 4,0 15 - 20 30 98 - 99 0,35 - 1,0 Стекловидные, белого цвета 0,834Стоек Относительно стоек Стоек 2 - 4 г сухого ионнта 25 Нет25 Нет 50Выделяется формальдегид, уменьшается СОЕи иабухаемость Это качество у повита обусловлено благодаря введению в высокомолекулярный каркас пропанольпои грх ппировки ( - СНг - СН -ОН ионитом) за счет введения в состав ионита балласта (эпихлоргидрина).Определение разделительной способностинового образца проводилось (см. табл, 2) на 5 синтетических растворах, имитирующих производственные, в которых совместно присутствуют молибден и вольфрам в различных концентрациях. Кроме того, в растворе находится конкурирующий сульфат-ион, концентрация ко торого превышает в 10 и 100 раз концентрацию основного элемента, рН раствора равно 3.- СН 2 - ), которая оказывает депрессирующее воздействие на сорбируемость вольфрама (см. табл, 2, п. 3). При этом общая емкость по молибдену, приходяш,аяся на единицу веса образца, понизилась (в сравнении с известным Таблица 2 Результаты сорбции молибдена и вольфрамаЕмкость иг/г Коэффициент распределения Концентрация сульфат - иона Наименование,1 н,1 н,0,02 н. 0,02 н. образца Концентрация элемента, г/л 25020 - 24 520 250 90 20 - 24 90 520 21 50 2,1 162 3,8 300 16,339 Образецщ 33 66 8,3 449 20 20 8,7 478 Образец 1 к 31,5 6821,3292 4,5 265 27111 44 97 5,3 320 7,5 30 Известный понят Промышленный образец селективен к молибдену за счет триазинового кольца, однако, в этих условиях селективность не проявилась, 15 и сорбция молибдена и вольфрама практически проходит одинаково,Из табл. 2 следует, что образец 1 щ и 1 к сорбирует молибден, хотя и емкость его не очень высока, однако, сор бция вольфрама практически отсутствует даже тогда, когда концентрация его в растворе превосходит во много раз концентрацио молибдена,С 1 агистическая обменная емкостьМГ - ЭКВСОЕ) ио О, н. 11 С11 абухнемость св 011-Ч орме ВБО,- форме.ехаиическая прочность, ьь Размер зерен, зьмВнешний вид и цвет зерна Насыпной вес в воздушно-сухом состояли, г,млХимическая стойкостььчг О Окисляемость,Влажность, оИзменение свойств ири храпении 4060960,35 - 1,0Матовые, белогоцвета0,75 - 0,8328141 Та блица 3 Результаты определения разделительной способности предложенного анионита (образец 1 к) и известного анионита Исходный раствор: концентрация молибдена 20 лсг/л, вольфрама 350 лсг/л, сульфат иона 50 г/л, рН=З,З, Коэффициент разделенияКм /Кц Мо Мо Мо 139 2,24 16,8 320 2,34 20,7 65 Известный аииоиитОбразец 1 к 14,0 23,5 333,5 610 26 8,55 11 р ед м ст изобретения Способ получения анионита на основе мела- мина и формальдеп 1 да, огличаюи 1 ийся тем, что, с целью придания иоциту разделительной способности по отношецшо и молибдену и вольфраму, меламиц подверггцот взаимодействшо с формальдеп 1 дом при температуре 60 - 65 С в течение 1 час ц затем полученный продукт сокоцдецсиру 1 от с эпихлоргцдрицом и кислой или щелочной среде при темпсрдтуре 40 - 75"С. Составитель Г. Русских Техред Л, КуклинаРедактор А. Бер Корректор Т, Миронова Заказ 547/9 Изд.200 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж-З 5, Раушская наб д. 475 Типографияпр. Сапунова, 2 Из табл. 3 видно, что наилучшей разделительной способностью в данных условиях обладает образец 1 к, который в 10,5 раз лучше разделяет молибден и вольфрам, чем известный. 5П р и м е р 1. Получение ионита в щелочной среде (образец 1 щ).В трехгорлую колбу с обратным холодильником, мешалкой и термометром помещают 126 г меламина, 1500 мл дистиллированной во ды и 248 мл формалина (с концентрацией 378 г/л), предварительно нейтрализованного гидроокисью натрия до рН=9,0 - 9,5. Смесь нагревают на водяной бане до полного растворения меламина (около 1 час) при 60 - 15 65 С, Изменение рН реакционной массы компенсируется прибавлением концентрированного раствора гидроокиси натрия до рН=9,0 - 9,5,В прозрачный раствор, охлажденный до 20 40 С, вливают 240 л,г эпцхлоргидрина. Реакционную массу постепенно (в течение 2 час) нагревают при 70 - 75 С до полного растворения эпихлоргидрнна (при кратковременной остановке мешалки не должно образовываться 25 два слоя). Если содсржимое колбы расслаивается при стоянии илц обнаруживаются отдельные масляпь 1 е капли, реакционная масса вновь нагревается до полного их рдстворецич.Прозрачный раствор выливд 1 от в фарфора вую чашку и упаривают ца кипящей водяной бане до гелеобразования. Влажный гель измельчают на куски 20 - 30 лслс и сушат при 60 С в течение 20 час, а затем при 100 С еще 12 час.П р и м е р 2. Получение ионита в кислой среде (образец 1 к). Готовят смесь по примеру 1. После полного растворения эпихлоргидрина, реакционную массу в колбе охлаждают до 60-С и быстро вливают 65 л 1,11 концентрированной серцои кислоты при интенсивном размешивании. После 10 лсин. выдержки содержимое колбы выливают в фарфоровую чашку и упаривают на кипящей водяной бане до гелеобразования. Влажный гель измельчают на кусочки 20 - 30 льи и сушат при 60 С в течение 20 час. Закацчива 1 от сушку при 100 С в течение 12 час.