Способ получения комплексообразующего ионита

Союз Советскии Социалистических Республик(4 исоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министрав СССР па делам изобретений и открытий3) Приорит 3) Опублик ано 05.06.7 етень 2 661,183.123 088.8 1145) Дата оп ликования описания 11,10 7 72) Авторы изобретения. М. Бзлакин, А. Г. Тэслер, 3. В арев М, Афанасьев 71) Заявител ральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институ им, С. М. Кирова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩЕГО ИОН ИТАлучения ненни, бно стью с фосфор- алифатичесия аминопо- фатических стен способ получения ими группами и аминогруппактера путем фосфорилирован, содержащих группировки алфосфористой кислотой и форой среде, заключающийся ваминополимеров используют 20 нокисль о ха мерови мальде гидо мин о фосфора, а с дивикислачеств ом, чтодоступнь Изобретечие касается по ноно генных высокомолекулярных соеди обладающих комплек сообразующей спосо к тяжелым металлам.Амфочерные комплексообразующие иониты, содержащие группы кислот фосфора и различных азотсодержаших оснований, представляют большой интерес, как смолы с высокой комплексообразующей способностью и специфической селективностью сорбции за. счет хелатного эффекта, характерного для производных аминоалкилфосфоновых кислот,Основным способом получения таких ионитов является метод полимераналогичных превращений полимерных матриц, содержащих первичные и вторичные аминогруплы различными фосфорилирую. щими агентами (эфиры фосфористой кислоты, фосфористая кислота, гзлогениды трехвзлентного фосфора),Извев продукты аминирования первичными алифатическими аминами хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола. Недостатком известного способа является невысокая селективность сорбции меди и индия из сульфатных растворов.С целью улучшения селективности сорбционных свойств ионита по отношению к меди и индию предложен способ получения комплексообразующего ионита путем фосфорилирования фосфористой кислотой и формзльдегидом в кислой среде продукта аминирования первичными алифатическими аминами сополимера 2-хлорметил-винилпиридина и дивинилбензола.По предлагаемому способу 1 вес,ч. сшитого пористого сополимера 2- хлорметил- винилпиридина с дивинилбензолом, аминированного первичными алифатическими аминами с содержанием азота 10-14%, обрабатывают 1-1,5 вес.ч. фосфористой кислоты, 2-2,5 вес.ч. 32%-ного формалина и 1-1,5 вес.ч, концентрированной соляной кислоты при температуре реакционной массы 100-110 С в течение 5-6 час.Полученные иониты содержат 6-9 7Сополимер 2-хлорметил-винилпиридиннилбензолом (ДВБ) получают путем ряда последо(У 60 380 380 420 44 12 50 420 450 440 45 8 100 460 460 460 40 4 10 450 460 440 49 5220 340 380 360 28 16 вательных химических превращений промышленного пористого сополимера 2-метил-винилпиридина с ДВБ (содержание ДВБ 12%), включающих М-оксидирование, ацетилирование метильной группы, омы. ление продукта ацстилиров ания, хлорирование оксиме-б тильной группы сополимера. Полученный сополимер 2-хлорметил-винилпиридина с ДВБ содер. жит 21% хлора.Сополимер с хлорметильными группами обрабатывают первичными алифатическими аминами.В качестве первичных алифатических аминов используют аммиак, этиламин, метиламин, н-бугиламин, этилендиамин. Аминирование осуществляют в растворителе. Наилучшие результаты аминирования получены в случае использования в качестве 15 растворителя этиленгликоля, Продукты аминирования фосфорилируют НзРОз и формальдегидом, В результате чего получают азотфосфорсодгржапзи амфолиты следующего химического строения:- 6 Н - М -2 П р и м с р . 20 г продукта амипнрования пористого сополимера 2- хлорметил.вини,(пириди- ЗО на с ЛВБ 10%-ным раствором аммиака в э п;ленгли.коле с содержанием азота 2,5 Я загружаю; В реакторсодержащий раствор 30 г фоссрористой кислоты в 50 г 32%-ного формалина и 30 г концсптриро.ванной соляной кислоты. 1 осле избу ханця гранул в 36 течениечас температуру реакционной массы повышают до ООСи при псремеппавании выдержиьааэт 5 час, По охлаждении реакционной массы гранулы ионита Отфильтровывают и иэомьпают дсминсрализованной Водои до отсутстВия В прОмывных Водах фОсфОрапо качественной реакции с молибдатом аммония.Элементный состав: Р,8%, М - 9,2%.Статическая Обменная емкость по 0,1 н, ИаОН3,54 мг экв/г,Пример 2. 20 г продукта аминированияпористого сополимера 2-хлорметил-винилпиридина с ДВБ 16%-ным раствором н-бутиламина в эти.ленгликоле, с содержанием азота 10,8% фосфорилируют по примеру 1. Элементный состав: Р - 5,9%:К 8,3%, Статическая обменная емкость по 0,1 н.КаОН 3,13 мг экв/г.П р и м е р 3, 20 г продукта аминированияпористого сополимера 2- хлорметил- винилпиридина с ДВБ 15%-ным раствором этилендиаминавэтиленгликоле, с содержанием 14, 1 Я фосфорилиру.ют по примеру . Элементный состав: Р - 8,4%: М.9,6Статическая обменная емкость тпо 0,1 н. ЧаОН3,84 мгэкв,г,Результаты сорбционных испытаний синтезированных амфолитов показывают, что они обладают значительной емкостью и селективностью по24 + 3+отношению к Си в присутствии ионов ч, СО-, Репри сорбции из сульфатных растворов и по отношению к индию В присутствии железа и динка,СО 1 эбционныс испытания проволят В следующихусловиях: количество ионита в 50 - форме 1 г,раствора - 100 мл., температура 20 С, продолжительность сорбции 24 час.Растворы содержат (в мг/л):а) при сорбциимеди: Си 500, М+ 500,Со500 и Ре+ 500;б) при сорбции индия: Еп 500, Ре 500,1 пз 500,Ьо всех случаях рН раствора 2,5,Результаты сорбционных испытаний полиамфо.литов приведены в табл. 1 и 2. 12 6 734,031,6 31,6 14,3 5 6 900,019,1 11,1 13,6 4 4 400,0 8.,7 8,7 8,7 4 6 4900,011,1 8,7 13,6 12 14 127,0 47,0 31,6 39,0516701 Таблица 2 Испытуемый Равновесная конполиамфоли г, центрацня,мг/л Сорбировано Коэффиииантметалла, 1 распределения,мг/г 1 мл/гЕО 1 Ее 1 п уо Ее 1 1 и1) 1 О Ео1 470 450 100 3 5 40 6,4 11,4 400420 120 440 8 38 6 9,0 316 13,6 Примечание.1 - полиамфолит, полученный фосфОрилирОванисм продукта амини 1 ываннясополимера 2-хлорметил-винилпиридина с 1 тВБ аммиаком в этиленгликоле.1 - то же, этиламином в этиленгликоле,111 - тО жЕ, И-бутнпаМИНОаМ В ЭтИЛЕНГЛИКОЛЕ,И - то же, этилендиамином в этиленгликоле.Ч - известный полиамфолит, полученный путем фосфирнлирования сшитогомакропористого аминополистирола,Составитель В. МкртычанТехред О. Луговая Корректор П.Макаревич Редактор Л, Ушакова Тираж б 29 Подписное ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская иабд. 4/5Заказ 929/144 Филиал ППППатент ", г Ужгород, ул. Проектная, 4 Из таблиц видно, что полиамфолиты, полученные по предлагаемому способу, обладают повышен ной селективностью к меди и индию, причем наиболее селективно медь и индий сорбирует полиамфолит на основе продукта аминирования сшитого сополимера 2-хлорметил-винилпиридиа с ДВБ н- бутиламином.Ф ор мул а из о бр е т енияСпособ получения комплек сообразующего ионита путем фосфорилирования фосфористой кислотой и формальдегидом в кислой среде продукта аминирования первичными алифатическими аминами сополимера моновинильного соединения с диви.нильным, содержащего хлорметильную группу, о тличающийся тем, что, с целью улучшения селективности сорбционных свойств ионита по отношению к меди и индию,в качестве сополимера моновинильного н дивинильного соединения используют сополимер 2-хлорметил- винилпиридина и дивинилбензолаа.