Способ получения полимерного сорбционного материала

растнора монохпоруксусной киСлоты идают полимеру набухнуть в .течениеГ2 ч. Добавляют; 203-ный раствор едкого натра до нейтрализации кислоты,после чего смесь нагревают до 80 С.оНебольшими порциями (5 мл) при перемешинании вводят раствор едкогопатра, После снижения рН реакционной смеси до 8 добавляют следующуюпорцию щелочи и т.д. Реакцию, считаютзавершенной, когда среда сохраняетщелочную реакцию (рН9) в течение2 ч после добавления очередйой порции щелочиВ данном случае процессзавершился через 15 ч. Полимер промывают дистиллированной водой, используют декантацию и центрифугирование, после чего сушат на воздухе, азатем под вакуумом при комнатнойтемпературе.Полученное соединение представляает собой порошок белого цвета, устойчивый н сильнокислых, нейтральных ислабощелочных растворах в отсутствииокислителей при нормальных условияхи при нагревании до 100 С. Содержаоние аминоацетатных группировок9,8 мМ/г сорбента. При нагревании вприсутствии царской водки сорбентлегко растворяется,П р и м е р 2. То же количествополиэтиленимина, что и в примере 1залинают 150 мл этилового спирта итем же количеством дихлоргексана.Смесь перемешивают и обрабатываюттак же, как и в примере 1. Каробоксиметилирование ведут при 90 С.Процесс завершается через 14 ч. Содержание аминокарбоксильных группировок 9,8 мМ/г.П р и м е р 3. Синтез полимераведут так же, как и в примере 1.оКарбоксиметилирование ведут при 90 С.Последующие порции щелочй добавляюттолько тогда, когда рН реакционнойсмеси снижается,цо 7. Процесс заканчивается через 12 ч. Содержание аминокарбоксильных группировок 9,8 мМ/г.П р и м е р 4. Порцию 50 г полиэтиленимина (мол. масса 13000,= 0,17 дал/г) растворяют в 100 млиэопропилового спирта и к полученному раствору добавляют 18,5 г(10 мол.7. в расчете на элементарноезвено ПЭИ) 1,6-дихлоргексана и вы 1держивают при перемешинании магнитной мешалкой на водяной бане с температурой 70 С. Через 2 ч реакционная смесь структурировалась. Полученный гель выдерживают для завершения реакции алкилирования еше 15 чпри 70 С, измельчают в ступке и вакуумируют при 50 С до постоянноговесаВысушенный гель анализируютна содержание ионного хлора, характеризующего степень структурированияисходного ПЭИ.Найдено, Е: С 1 11,75, 11,90;С 6 Нб г НС 1 огВычислено, 7: С 1 12,1.Порцию (10 г) полученного гелямодифицируют монохлоруксусной. кислотой в соответствии с примером 1.П р и м е р 5. К раствору 20,5 г(0,5 моль), трибутиламина в 100 мл 20 этилового спирта при перемешивании инагревании (50 С) добавляют по каплям 39 г (0,25 моль) 1,б-дихлоргексана. Для завершения процесса структурирования реакционную смесь выдер живают при 50 С в течение 15 ч, затем полученный гель измельчают вступке и промывают водой для удаления гидрохлорида трибутиламина. Отмытый гель высушивают и анализируют.Найдено, Е: С 65,77, 66,14;Н 12, 75, . 3, 05; Я 19,88; 19, 90.С,3 Нр ИаоВычислено, Ж: С бб,7; Н 13,04,М 20,3.Порцию полученного геля модифицируют монохлоруксусной кислотой попримеру 1.П р и м е р 6. С использованиемсорбента, синтезированного согласно 40 примеру 1, проводят концентрирование,Еп, Со (11), Мп (11) из рассолов, содержащих 16,0 г/л кальция и 60 г/лнатрия . Масса сорбента 0,2 г, объемфраствора 1 л, Сорбцию осуществляют в 45 статических условиях, перемешиваяраствор с помощью магнитной мешалкиСтепень извлечения определяют радиометрически с использованием радиоактивных индикаторов на установке ИКС(Тесла;ЧССР).50Результаты определения степени из"влечения (7) приведены в табл,1. П р и м е р 7. Сорбент, приготовленный по примеру 1, используют для концентрирования кобальта (11) из ра,створов с различным содержанием хлорида натрия. Сорбцию осуществляют в статических условиях, перемешивая35 40 Время перемешивания, ч 0,5 1,0 Металл 2,0 Со (11)ЕпМп (11) 92 84 49 98 93 52 99 98 .63 Таблица 2 1,0 30Концентрацияхлориданатрия, м О, 0,5 5,0 Степень иэвлеченияСо, 7. 95 97 97 91 5 15781 раствор с сорбентом с помощью магнитной мешалки. Масса сорбента 0,05 г, объем раствора О,1 л, время перемешивания 0,5 ч. Степень извлечения кобальта Д) определяют радиометрически.Результаты сведены в табл.2.Таким образом, кобальт эффективно извлекается даже из практически насыщенного раствора хлорида натрия.П р и м е. р 8. Извлечение цинка и кадмия исследуют из различных растворов, имитирующих по составу природные рассолы, на волокнистом мате риале, изготовленном с использованием синтезированного сорбента. Наполнен.ный волокнистый материал получают путем введения мелкоиэмельченного сорбента в волокно из полиакрилонитрила 20 в процессе его получения. Содержание сорбента составляет приблизительно 507 от общей массы волокна. Извлечение проводят в динамических усло-" виях при рН 5. Используют колонки с 25 волокном диаметром 2 мм и длиной 50 и 100 мм (Ки Ксоответственно). Раствор подают с помощью перистапьтического насоса рр 2-5, Степень извлечения (7) определяли радиомет" 30 рически. Результаты в табл.3. Количественная десорбция наблюдалась при пропускании 1 мл 0,5 М НИО со скоростью 0,4 мл/мин.Приведенные результаты свидетельствуют о возможности использования синтезированного сорбента для извлечения тяжелых металлов из объектов окружающей среды. Результаты исследования сорбционной способности предлагаемого, сорбента в интервале рН 1-8 по отношению к тяжелым металлам представ-. лены в табл.4.Таким образом, наблюдается высокоэффективная сорбция указанных металлов на предложенном сорбенте в широком интервале рН среды, например значение 18 Кд = 5,0 соответствует 997 извлечению металла на 0,1 г сорбента из 100 мл раствора.Преимущества предлагаемого сорбента по сравнению с известным АНКБпоказаны на примере сорбции Са и Сц (мг-экв/г): при рН 11 известный сорбирует Са - 3,9, предлагаемый 6,0, при рН 1,5 известный сорбирует 0,8, предлагаемый 2,7. Формула и э о б р е т е н и я Способ получения полимерного .сорбционного материала путем взаимодействия полизтиленимина с хлорсодержащим структурирующим агентом и последующего карбоксиметилирования полученного продукта монохлоруксусной кислотой в слабощелочной среде, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения сорбционных свойств конечного продукта по отношению к тяжелым металлам, в качестве хлор- содержащего структурирующего агента используют 1,6-дихлоргексан, а карбоксиметилирование ведут 5-кратным избытком монохлоруксусной кислоты до .установления устойчивой слабощелачной реакции.Таблица 1Заказ 1889 Тираж 438 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 На - 2 г 1 а - 60 Са - 16 Йа - 40 Са - 60 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 2,6 0 4,3 2,4 5,2 .3,7 5,2 4,6 5,1 4,8 5,0 4,8 4,8 3,4 0 2,4 4,5 4,5 4,5 3,7 3,7 3,6 3,5 4,7 . 5,1 5,2 5,3 5,6 4,0 4,9 5,0 4,9 4,9 4,9 4,7 1,7 2,6 2,8 3,5 3,6 3,7 3,7 2,0 2,7 3,1 4,1 4,6 4,6 4,0