Способ получения катионообменной мембраны

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 151) 1 С 08 ) 5/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПОЛУЧЕН 1 И КАТИОНООБМЕННО тение относится к получеобменных мембран и можетзовано в водоподготовкедиалпза многокомпонентныхИзобретение позволяет пороизводимость специфичесхимии и хикого ан А,ьник ва, дов ои селективности к одн ионам с 3,8-10 до 22,4 рическое сопротивление.8)086,лик.ство5/22,х х см , а также упростит за счет сокращения стад Эффект достигается тем,72.СР986. хлорированную пленку и ра полиэтилена и струк полистирола обрабатыва растворителем и далее диалкилзамещенным днам ,метиленовых групп 2-4. . 2 табл.,п. ф-лы ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт коллоидноймии воды им. А. В. Дум.(54) СПОСО МЕМБРАНЫ (57) Изобр нию катион быть испол для электр растворов, высить вос озарядным ка- -50,0 и элек - до 4,8 Ом ь технологию ий процесса,что сульфоинтерполиме урированного т апротонным мидируют М,И ном с числомИзобретение относится к изготовлению изделий из Формованных органических, высокомолекулярных материалов, в частности к изготовлению полупрони цаемых катионктовых мембран, обладающих избирательной проницаемостью к определенным ионам, и может быть использовано в водоподготовке для электродиализа многокомпонентных раство О ров, в том числе коллекторно-дренажных вод (КДВ), содержащих преимущественно хлорид натрия.Целью изобретения является повышение воспроизводимости специфической 15 селективности к однозарядным катионам и электрического сопротивления, а также упрощение процесса.П р и м е р 1, Хлорсульфированную пленку на основе полиэтилена и 20 структурированного полистирола обрабатывают при комнатной температуре осушенным дихлорэтаном по отсутствия в элюате следов С 1 (проба на АИС ).Отмытую хлорсульфированную пленку амидируют 0,3 М раствором диметилпропиленлиамина (ДМПДА) в ДХЭ (табл. 1,о амин 2) в течение 5 мин при 20 С.Амидированную пленку погружают на 30о6 ч при 40 С в 107-ный раствор едкого натра для отмывания непрореагировавших сульфохлоридных групп. После омыления пленку отмывают от щелочи дистиллированной водой, затем хлоридом натрия и хранят в 0,5 М растворе хлорида натрия, Полученная мембрана имеет следующие свойства:Р = 0,17; р = 2,8 Ом си1/Б г = 32,5П р и и е р ы 2-28, Аналогичноосуществляют опыты получения мембранс использованием других аминов, растворителей и условий,Данные опытов представлены втабл, 1,Избирательная проницаемость мембран к однозарядным ионам оцениваетсявеличиной специфической селективности Р:и п СдРСгде С и С - концентрации одно- ицдвухзарядных катионовв исходном растворе;О и- выходы по току одно- иг пдвухзарядных катионовМембрана избирательно пронипаема к однозарядным ионам при Р с 1 и к двухзарядным ионам при Р1. При этом, чем ближе Р стремится к О,тгтем мембрана более избирательно проницаема к однозарядным катионам, вФ +частности к Иа и К . Воспроизводимость 1/Бг оценивали по Формуле 1/Бг = С/Б(3) Формула изобретения 1, Способ получения катионообменной мембраны путем амидирования сульФохлорированной пленки из интерполимера полиэтилена и структурированногде С - среднеарифметическое значениеопределяемой величины;С - измеряемое значение.Из формулы (2) предполагается, чточисленное значение воспроизводимостипри уменьшении стандартного отклонения Б растет, В случае стандартногоотклонения, равного нулю, 1/Б- оо,Чем выше стандартное отклонение, т,е.чем больше разброс в значениях в выборке определяемой величины, тем 1/Бменьше,Необходимость тщательной отмывкипленки от следов хлорсульфоновой кислоты 1,ХСК) обусловлена тем, что засчет хорошей растворимости ХСК впредлагаемых апротонных растворителях происходит практически полное вымывание свободной ХСК и продуктов реакции сульфохлорирования из мембраныбез каких-либо изменений в структуре.Это позволяет получить мембрану свысокими электрохимическими характеристиками и обеспечивает высокую воспроизводимость процесса. Отсутствиеподвижных атомов водорода в структурерастворителя, применяемой при амидировании, позволяет избежать побочныхпроцессов, приводящих к инактивированию амина и омылению СХ-группВ табл. 2 приведены сравнительныеданные о свойствах известной и предлагаемой мембран,1416496 Таблица 1 Концен Амин Количе Пример арактеристика мембРаствори- тель амиемя ра мывка тво ан раствоитель) ина, ль/л руп тки Воспро- изводин л збиател опроость,5 3 го полистирола и последующего омыления сульфохлоридных групп растворомщелочи, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения воспроизводимости специФической селективностик однозарядным катионам, а также упрощения процесса, перед амидированиемпленку подвергают обработке апротонным растворителем, выбранным из группы, включающей дихлорэтан, четырех"хлористый углерод, этилацетат, диок".сан и дияетилсульфоксид, а амидированне осуществляют в указанном растворителе алифатическим диамином общей формулы И Н (СН )И Е Вг) где К, и К - -СН -С.Н, -СзН 7п = 2-4.2. Способ по п, 1, о т л и ч а - ю,щ и й с я тем, что амидирование ведут 0,3-0,9 И раствором диамина в течение 3-10 мин.416496 Продолжение табл.1 Количе рактеристика мемб- ран Пример емя т т и Эл. Избисопро- рательтив" наяление прокисп во ст РфОм сть,пС ЭА 1 0 5 4,1 0,60 3,9 0,58 3,0 0,20 ДХЭ ю 3 5 ДХ 6изми ндиа а б л и йства мембран Предлагаемый спасо вестный спос фицированная Исходная Модифицированн Исходная Эластическое сопротивление, Ом см цифическая се лективность2,3 Примеч этилендиамин; амин; МЭПДА " ДМГМДА - Б,Н-д ПХЭ - дихлорэ Конценрацияамина,моль/л 3 О,Ф 3 О, 0,50,5 Раствори тель ами- на мывка аство тель) Э 40,9 Э 39,4Предлагаемый способ ходная Модифнциров Известный способ Свойства мембран Исходная Модифицированна Ис анная Составитель В. МкртычанРедактор Т. Лазоренко Техред 1 Кравчук Корректор С, Шекмар Заказ 403/22Тираж 434 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Воспроизводимость 1/8 4,2-16,0 3,8-10,2 30,0-64,0 22,4-50,0