Способ модификации привитых сополимеров целлюлозы

ТВУ 54) (5 ЫХ СО 1. СПОСОБ МОДИФИ ИМЕРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 1 ИИ ПРИВИполиак 1ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(72) Н.Н.Юзвук, М.О.Лишевская, А.Я,Ивановаи Л.С,Гальбрайх (53) 677. 494, 7-13 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 806692, кл. С 08 Р 251/02,14.02.78.2. Авторское свидетельство СССР Р 226780, кл, С 01 Р 1/100, 19.02.63,3. Владимирова Г.В Гальбрайх Л,С Роговин 3А., Габриелян Г,А. Синтез производных целлюлозы, содержащих амидоксимные и гидроксамовокислые группы,- "Известия ВУЗов. Химия и химическая технологияф, 1967, т. Х 1, вып.5,.с. 594-596. 3 С 08 В 15/00; С 08 В 15/ 0 06 М 1/02 рилонитрилом обработкой водным раствором гидроксиламина, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения высокоэффективного сорбента, селективного к радионуклидам коррозионного происхождения, например марганца и кобальта, привитой сополимер после обработки.гидроксиламином дополнительно обрабатывают 0,1-0,5-ным водным раствором гидроокиси щелочных металлов, содержащим 0,05-0,1 катио. нов щелочноземельных металлов, 3- 5 мин при 90-100 еС.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве гидро окиси щелочного металла используют гидроокись калия или натрия а в ка- Я честве источника катионов щелочноземельных металлов - соли кальция, бария или магния.Изобретение относится к способамполучения волокнистых целлюлозныхсорбентов;Высокоразвитая активная поверхность волокнистых сорбентов позволяет осуществить процессы сорбции сболее высокими скоростями, чем прииспользовании гранульных смол, Волокнистая структура целлщлозных сорбентов дает воэможность применять их вразличных формах - в виде волокон,порошков, тканей и нетканых материалов, Это позволяет значительно расширить варианты аппаратурного оформления процесса сорбции и испольэоватьволокнистые сорбенты в тех областях,где применение гранульных смол невозможно.Одной из областей применения волокнистых целлюлозных сорбентов является предварительное концентрирование микропримесей ряда металлов дляих последующего анатилического определения, например селективное Извлечение иэ растворов радионуклидов,образующихся в процессе работы ядерных установок,Известен способ модификации привитого сополимера целлюлозы и полиакрилонитрила с целью получения волокон, обладающих катионообменнымисвойствами. По этому способу привитой сополимер, сшитый дивинилбензолом, обрабатывают разбавленными (15 вес.) растворами ИаОН, в результате чего получают волокнистый материал, содержащий карбоксильные группы и обладающий свойствами катионита 1.Недостатком способа является то,что получающийся катионит не обладаетселективностью и извлекает из анализируемых растворов практически любыекатионы металлов.Известен также способ получениямодифицированных привитых сополимеров целлюлозы и полиакрилонитрила,обладающИх комплексообразующими свойствами. Согласно этому способу привитой сополимер обрабатывают разбавленными водными растворами сероводо 1 ода йли солей сероводородной кислоты, в результате чего получают волокнистый комплексит, селективный кионам благородных металлов, ртути иряду других металлов, в зависимостиот рН растворов 2)Однако этот способ не позволяетполучить сорбент, селективный к ка"тионам металлов, коррозионного происхождения, например Мп и Со.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ модификации привитого сополимера целлюлозы и полиакрилонитрила,в котором привитой сополимер, содержащий 55 привитого полиакрилонитрила, обрабатывают нейтральным расувором гидроксиламина с концентрацией1,75 вес. при 50-100 С в течениео4 ч, Полученный комплексит, содержащий гидроксамовокислые и амидоксймные группы, образует окрашенные комп 5 лексы с ионами трехвалентного железаи меди 33.Однако этот способ не дует возможности получить селективный сорбент,так как кроме меди и железа указан 10 ный комплексит извлекает из раство-,ров катионы щелочных и щелочноэемель:ных металлов, Кроме этого, скорОстьизвлечения катионов из раствораочень низка.15 Цель изобретения - получение высокоэффективного сорбента, селективного к радионуклидам. коррозионного происхождения, например марганцу и кобальту.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу модификации привитых сополимеров целлюлозыс полиакрилонитрилом обработкой водным раствором гидроксиламина, приви 25 той сополимер после обработки гидроксиламином дополнительно обрабатывают0,1-0,5-ным раствором гидроокиси щелочных металлов, содержащим 0,05-.0 1 Хатионов щелочноземельных меоталлов, 3-5 мин при 90-100 С,В качестве гидроокиси щелочногометалла используют гидроокись калияили натрия, а в качестве источника, соли кальция, бария или магния.35 . Обработка модифицированного привитого.сополимера только раствором щелочи приводит лишь к улучшению кинетики сорбции, т,е. повышению скорости сорбции катионов, но не обеспечи 4 О вает .селективности извлечения радионуклидов Мп и Со в присутствии радио.нуклидов цезия, бария и стронция.Введение солей,щелочноземельных металлов дает неожиданный положитель 45 ный эФфект - сорбент становится селективным при сорбции кобальта имарганца, в то время как введение влюбой сорбент ионов щелочноземельныхметаллов должно приводить, согласнотеории изотопного обмена, к извлече 50 нию прежде всего ра,онуклидов щелоч.ноземельных металлов.Выбор пределов параметров прив -ден в табл 1,За критерий оценки принят максимальный коэффициент извлечения радио.нуклидов Со и Мп.Концентрация катионов щелочноэемельных металлов не влияет на коэффициент извлечения Со и 11 п, а опреде 60 ляет селективность их извлечения.Так сорбент, полученный по предлагае-.мому способу, но при концентрациикатионов щелочноземельных металловниже 0,05 вес кроме Со и Мп из 65 влекает из раствора другие радилнуклидЫ, например цезий коэффициентизвлечения - , О, 3) и барий (коэффициент извлечения - 0,4),Увеличение концентрации щелочноземельных металлов в растворе нецелесообразно, так как при концентрацииих 0,1 вес.Ъ полученный сорбент обладает предельно возможной селективностью.П р и м е.р 1 , 10 г привитогосополимера целлюлозы с полиакрилонитрилом обрабатывают 1 л нейтральногораствора гидроксиламина с концентратцией 1,75 вес, 4 ч при 100 С, Полученный продукт промывают водой и обрабатывают при 90 С 5 мин 500 мл водного 0,5-ного раствора МаОН, содер-;жащего 250 .мг СаС 12 в пересчете наСа), По окончании обработки получен-,ный сорбент промывают водой до нейтральной реакции и сушат.П р и м е р 2, 10,г привитогосополимера целлюлозы с полиакрилонитрилом обрабатывают 1 л нейтрального раствора гидроксиламина с концентрацией 1,75 вес. 4 ч при 100 С.Полученныйпродукт промывают водой.иобрабатывают 500 мл водного0,1 вес.Ъ-ного раствора МаОН, содержащего 375 мг ВаС 1 (в пересчетена Ва) в течение 3 мий при 100 С.По окончайии обработки сорбент провивают водой до нейтральной реакцли исушат,П р и м е р 3, 10 г привитогосополимера целлюлозы с полиакрилонитрилом обрабатывают 1 л нейтральногораствора гидроксиламина с концентра-цией 1,75 вес .Ъ 4 ч при 100 С, Полученный продукт промывают водой иобрабатывают 500 мп водного 5 О,3 вес. Ъ-ного раствора КОН, содержащего 500 мг Мд 804. в пересчете наМд) в течение 4 мин при 95 С. Поокончании обработки полученный Сорбент проьывают водой до нейтральной 10 реакции и сушат.Селективность полученного предлагаемым и известным способами модификации сорбента при извлечений радионуклидов приведена в табл,2.15Статистическая обменная емкостьсорбента, определенная по растворуСоС 1 высокой концентрации (8 г/л),составляет 3, 1 - 3 6 мэк в г.Использование предлагаемого способа модификации привитых сополимеров целлюлозы с полиакрилонитриломдает возможность получить сорбент,селективный к радионуклидам коррози онного происхождения. При извлечениифМп и 6 Со из растворов, содержащихтакже и другие радионуклиды, например Сз, Ва, Л, марганец и кобальт,извлекаются количественно (коэффициент извлечения ) 0,95), при этом ЗО извлечения других радионуклидов непроисходит (коэффициент извлечения40,05). Кроме того, предлагаеьый сорбент обладает более высокими кинетическими свойствами.1041548 Т аблица 2 Коэффициент извлечения Способ модификации з 4 С " В 4 ип Босо Предлагаемый по примерам 0,4 а,з Известный Составитедь А,Вакула Редактор Н.Киштулинец Техред Тфанта Корректор В.ГирнякЗаказ 7060/25 Тираж 494 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретейвй и.открытий 11:3035, Москва, 3-35,. Раушская наб., д.4/5