Сшитый полиэлектролит в качестве сорбента ионов поливалентных металлов

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 8 Р 126( 51) ОСУДАРСТаЕНО ДЕЛАМ ИЗ НЬМ НОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТН 11 ТИй ИЗОБРЕТЕН ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С 1) 3767539(052) 05,07,846) 15.03.92. Бюл. Г 1 О(71) Институт химических наук АНКазССР и Казахский государственньпчниверситет им. С,М, Кирова.1 опуб азиев, Е Е. Ерго 3 1,088.81 В 3258435, ик. 1966. Авторско9 860471, к видетельство СССР С 08 Р 126(06, 19 Д з 02 дВ Н 2 ф сорбентов. в качес них мет 0-4; ионов поли нт(54). СП 11 ПЪ 1 И ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ В КАЧЕСВЕ СОРБЕНТА ИОНОВ ПОЛИВАЛЕНТНБ 1 Х МЕ1230164 общей форряла Изобретение относится к ионообменным материалам вини илиирилиновогомулы.азо ч п 1, В реактор загрумоль) диглнцидилово ш = 0-4;.и=1,обладающим сорбционной способностьюк ионам поливалентных металлов: ванадия,молибдена и вольфрама,Предлагаемый полиэлектролит можетнайти применение н гндрометаллургиидля выделения и концентрирования ионов поливалентных металлов.Цель изобретения - повышение сорбционных свойств полиэлектролита поотношению к ионам поливалентных металлов,Цель достигается синтезом полиэлектролита указанной формулы.Полиэлектролит получают взаимодействием диглицидилового эфирадиоксидифенилсульфона и 2 метилвинилпиридина в токе та при 80"о90 С в течение 18-20 ри мольномсоотношении реагентов 1:6,2-6,7.Структуру, состав и свойства полнэлектролита идентифицируют методами ПК"спектроскопии и химическогоанализа. Сорбционные свойства сшитыхполизлектролитов определяют из растворов:БаЧО, БаМоО, БаНО .Концентрация ванадия в исходном растворе. 3 г ЧО/л., рН 0,7, молибдена 1,5 г/л1 Н .1,5, вольфрама 32 г/л, рН 2. Концентрацию металлов до и после сорбции определяют атомно-абсорбционнымметодом,Примержают 3.4 г (О,эфира диоксндифенилсульфона и 74 г(0,62 моль) 2-метил-виннлпиридина,растворенного в 50 г диметилформамида. Синтез полнэлектролита проводятв токе сухого азота при перемешиваниио30при 70 С и продолжительности 20 ч догелеобразования. Гель выливают в фарФоровую чашку и отверждают при 100 Св течение 20 ч. Конечный продукт реак/ции дробят, промывают метанолом, аце"тоном и сушат в вакуум-сушильном шка 35 фу до постоянной массы.Отбирают фракцию с размером 0,250,5 мм, Выход полиэлектролита 83 Е(76,8 г), СОЕ по О, н.растворусоляной кислоты 4,3 мг-экв/г.Найдено,Е: С 72,12, Н 6,76,Й б,20; Б 3,86.С НН,О,В.Вычислено,Ж: С 72,12; Н 6,73;М б,25; Б 3,85, ш = 2; и = 1.ИК-спектры полиэлектролита, смС = С и С = Н связи гетероцикла при1500 и 1595, а также гетероцикла вобласти 1640-1660; С-С связи аромати, ческого и гетероциклического кольцав области 1450-1470; плоскостные деформациоиные колебания СН-групп при1400-1420; колебания сульфоновой группы при 150 и 1320; деформационныеколебания С-Й групп ароматического55 кольца при 1105 и гетероцикла при1030; вторичные гидроксильные С-ОНгруппы в области 1270 и 3380-3480.СОЕ (в мг-экв/г) после обработки5 н. раствором азотной кислоты 4,30;Ф5 н.раствором едкого натра 4,1;1 н.раствором азотной кислоты 4,.Полиэлектролит не растворяется в органических растворителях.П р и м е р 2. В реактор загружают 34 г (0,1 моль) диглицидиловогоэфира диоксидифенилсульфона и 74 г(0,62 моль) 2-метил-винилпиридина,растворенного в 100 г диметилформамида. Синтез полиэлектролита проводят в токе сухого азота в течение20 ч при 80 С, гель выливают в фарфоровую чашку и отверждают при00 С в течение 20 ч.Продукт реакции дробят, промывают метанолом и ацетоном, сушат в . вакуум-сушильном шкафу до постоянноймассы, отбирают фракцию с размером0,25-0,5 мм. Выход полиэлектролитаф100 г (90,.7) .Найдено.7: С 75,18; Н 7,05;И 8,05; Б 3,00.СНН,О,8.Вычислено,Е: С 75,14, Н 7,02;И 7,97; 8 3,04, ш 4; и = 1.ИК-спектры полиэлектролита, смС=С и С=И связи гетероцикла при 15001505 и 1595-1560, а также гетероцнкла в области 1640-1660; связи арома-.тического и гетероциклического коль- .ца при 1450-1460; плоскостные деформационные колебания СН 2-групп при1400-1415; колебания сульфоновой.группы - ЯО - при 1150 и 1320; деформационные колебания С-Н групп ароматического кольца при 105 и гетероцикла при 1030; вторичные гидроксильные группы полиэлектролита при1270 и 3380-3480.СОЕ (в мг-экв/г) полиэлектролитапосле обработки 5 н. раствором сернойкислоты 5,6; 5 н.раствором едкогонатра 5,3; 1 н.раствором азотной кислоты 5,4.Обменные емкости полнэлектролитапо поливалентным металлам: по ванадию 530 мг Ч 2 О/г, помолибдену1180 мг Ио/г, по вольФраму 920 мг /г. Полиэлектролит не растворяется в органических растворителях.П р и м е р 3. В реактор загружают 34 г (0,1 моль) диглицидилового эфира диоксидифенилсульфона и г 74 г (0,62 моль) 2-метил-винилпиридина, растворенного в 100 г диметилформамида.Синтез проводят в токе сухого азота при перемешивании 23064 490 С в течение 15 ч. Гель пере осятв фарфоровую чашку и отверждают прио100 С в течение 20 ч, Конечный продукт дробят, промывают метанолом иацетоном, сушат в вакуум-сушильномшкафу до постоянной массы. ОтбираютФракцию с размером 0,25-0,5 мм. Выход полиэлектролита 99 г (91,6 Ж).ИК-спектры полизлектролита, см 0 С=С и С=И связи гетероциклическогои ароматического кольца при 500,1595, а также гетероцикла в области1640-660; С-С связи кольца в области 1450-1470; плоскостные дефор мационные колебания СН-групп при400-1420; колебания сульфоновойгруппы при 1150 и 320; деформационные колебания С-Н групп ароматического кольца при 1105 и гетероцикла 20 при 1030; вторичные гидроксильныегруппы при 1270 и 3380-3460.Найдено,7.: С 75,0; Н 6,9; Б 8,0;Я 3,0.С НубБО 6 Б.25 Выцислено,7: С 75,14; Н 7,02;Б 7,9; Б 3,04, ш = 4; и = 1.СОЕ (в мг-экв/г) по 0,1 н.раствору.соляной кислоты 5,6; после. обработкирастворами: 5 н.серной кислоты 5,5;30 5 н.едкого патра 5,4; 1 н.азотной кислоты 5,5, Обменные емкости по металлам; по ванадию 1500 мг Ч 20/г, помолибдену 1180 мг Мо/г, по вольфраму 900 мг /г. Полизлектролит не растворяется в органических растворителях. П р и м е р 4. В реактор загружают34 г (0,1 моль) диглицидилового эфира,дноксидифенилсульфона и 40 г40 (0,33 моль) 2-метил-винилпиридина,растворенного в 30 г диметилформамида. Процесс проводят в токе азота при;температуре 80 С в течение 20 ч.оПродукт реакции дробят, промывают455 метанолом, ацетоном, сушат в вакуум-сушильном шкафу до постоянноймассы, отбирают фракцию с размером частиц 0,25-0,5 мм. Выход полиэлектролита 7 г (967) Полиэлектро 50 лит не растворяется в органическихрастворителях.Найдено,7: С 70,6; Н 6,6 Б 4,9;Я 5,5.СНЮ,О, З.55 Вычислено, : С 70,5; Н 6,5; В 4,8;8 5,5. шО, павСОЕ по О,н.раствору НС 1 3,3 мгэкв/г,0 Мо Предлагаемый 1500-1530 180"1200 900-920 Не извлекает 160Известный Составитель Г.РусскихРедактор Л.Бородина Техред Л.Олейник Корректор И.Эрдейи Заказ 133 Тира Подписное В 11 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д.4/5ю иае 4ФЙв 4 еЛроиэводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул,Проектная,4 3 12301П р и м е р 5, В реактор загружают 34 г (0,1 моль) диглицидилового эфира диоксидифенилсульфона и 80 г (0,67 моль) 2-метил-винилпиридина, добавляют 100 г диметилформамида при перемешпванни в токе азота. Температуру повышают до 90 С и реакцию проводят в течение 15 ч, гель переносят в Фарфоровую чашку и отверждают при 100 С в течение 20 ч. Продукт реакции 10 дробят, промывают метанолом и ацетоном, сушат до постоянной массы в вакуум-сушйльном шкафу, отбирают Фракцию с размером частиц 0,25-0,5 мм, Выход полиэлектролита 10 г (88,63). 5 Полиэлектролит не растворяется в органических растворителях.Найдено,Е С 75,0; Н 7,1 Б 8,0;8 3,0.Вычислено,3: С 75,14, Н 7,02, 20 Н 7,9 Я 3,04.С,116 ЯО 8. ш = 4; и = .1.ИК-спектры полиэлектролита, см 1500, 1595 (С=С, С=И), 1640-660 (гетероцнкл); 1450-1470 (С-С кольца); 25 1400-1420, 1150, 1320 ("80-);1270, З 380-3450 (С-ОН).СОЕ (в мг-экв/г) по 0,1 н,раствору соляной кислоты 5,6; после абра" ботки 5 н. раствором серной кислоты 305,5; едкого натра 5,3; 1 н.азотной кислоты 5,4, Обменные емкости по ванадию 1570 мг 7 О /г, по молибдену1.150 мг Мо/г, по вольфраму 950 мг Юг з 5П р и и е р 6. В реактор загружают 34 г (0,1 моль) диглицидипового эфира диоксидифенипсульфона Полиэлекгро- .СОЕ по 0,1 н,лит раствору НС 3,мг"экв/г Ч 64 би 90 г (0,75 моль) 2-метнл-винилпиридина в 50 г диметнлформамида.Реакцию проводят при 100 С в токесухого азота при перемешивании в течение 15 ч. Гель выливают в фарФоровую чашку и отверхдают 15 ч при00 С. Продукт реакции дробят, про"мывают метанолом и ацетоном, сушатв вакуум-сушильном шкафу до постоянной массы. Отбирают фракцию с размером частиц 0,25-0,5 мм.Выход полиэлектролита 100 г(80,67.),Найдено,7.: С 75,10; Н 6,9; Н 7,85;Я 2,95.С, Н н 40,8.ВычисленоЕ. С 75;14; Н 7,02;Б 7,97 Б 3,04. ш щ 4; и " 1.СОЕ (в мг-экв/г по 0,1 н.раствору соляной кислоты 5,6; после обработки растворами 5 н,серной кислоты5,5; 5 н,едкого натра 5,3; 1 н.азотнойкислоты 5,3.ИК-спектры полиэлектролита, см1500,1595 (С=С, С=В); 640-660(гетероцикл(;,1450-1470 (С-С кольца);1400-1420 (СН ) 1150 и 320 (-802-)127093370-3450 (С-ОН),Обменные. емкости по ванадию1480 мг 7 О/г, по молибдену 1000 мгМо/г, по вольфраму 800 мг Ч/г. Полиэлектролит не растворяется в органических растворителях,/По сравнению с известным полиэлектролитом предлагаемый обладаетболее высокой сорбционной способностью по отношению к ионам поливалентных металлов (см.таблицу).СОЕ, мг/г