Способ получения сорбента Советский патент 1983 года по МПК C08F212/14 C08F8/30 C08J5/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА

1

Изобретение относится к способам получения сорбентов,применяемых для извлечения катионов поливалентных металлов из растворов.

Известен способ получения сорбентов с пиразольиыми группировками, обладающих сорбционной емкостью по благородным металлам, но практически не сорбируюощх катионы поливалентных металлов.

Способ заключается в сополимеризации винилметилпиразола с дивинилбензолом l.

Наиболее близок к предлагаемому способ получения сорбента путем обработки сополимера стирола с дивинилбензолом монохлордиметиловым эфиром и 3(5)-метилпиразолом L2J.3TH сорбенты являются гидрофобными и практически не сорбируют катионы поливалентных металлов.

Целью данного изобретения является придание сорбенту гидрофильности и повышения его сорбционной способности.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения сорбента путем последовательной обработки сополимера стирола и дивинилбензола (ДВБ) хлорсодержащим реагентом и ЗС5)-метилпиразолом, в качестве

хлорсодержащего реагента используют хлорсульфоновую кислоту.

Сульфохлорирование сополимеров стирола и ДВБ проводят зшорсульфоновой кислотой при комнатной темпе-г ратуре в присутствии азотнокислого серебра, предварительно выдерживая сополимер в дихлорэтане для набухания. Обработку 3(5)-метилпиразолом

10 сополимера с сульфохлоридными группами проводят при 80 С в течение 3-5 ч.

С целью получения сорбентов различной проницаемости можно использовать сополимеры стирола с различным

15 содержанием ДВБ гелевой и макропористой структуры.

Пример 1. Юг сополимера стирола с 2% масс, пара-дивинилбензола, полученного в присутствии 40%

20 масс, четыреххлористого углерода, заливают 40 мл дихлорэтана. После часовой выдержки добавляют 60 мл хлорсульфоновой кислоты, 0,5 г азотнокислого серебра .и выдерживают 4 ч

25 при комнатной температуре. После этого реакционную массу заливают 20%-ным раствором соляной кислоты, отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции

30 промывных вод. По данным элементного анализа содержание хлора составляет 15,8%, серы 13,6%. После сушки продукт - 15 г .- заливают 60 мл 3( 5)-метилпиразолом, повьпаают температуру до и при данной температуре выдерживают 3 ч. После охлаждения ионит отфильтровывает, промывают спиртом, затем дистиллированной водой и сушат. По данным элементного анализа содержание азота составляет 10,5%, серы - 12%. Хлор в образце отсутствует. Емкость полученного сорбента по 0,1 н раствору азотнокислого серебра равна 3,5 мг-экв/г, набухаемость в воде 3,5 мл/мл.

Пример 2. Юг макропористо го сополимера стирола с 10% ДВБ, полученного в присутствии 100% изооктана, заливают 20 мл дихлорэтана. После получасовой выдержки добавляют 50 мл хлорсульфоновой кислоты и 0,5 г азотнокислого серебра. Реакцию проводят при комнатной температуре 4 ч. Затем полученный сорбент обрабатывают по примеру 1. По данным элементного анализа содержание хлорасоставляет 9,72%, серы-8,6%.

После сушки.12 г продукта заливают 50 мл 3( 5)-Метилпиразола, повышают температуру до 80°С и выдерживают 3 ч. После охлаждения сорбент отфильтровывают,- промывают спиртом,

затем дистиллированной водой и сушат По данным элементного анализа содержание азота составляет 8,58%, серы9,01%. Хлор в образце отсутствует. Емкость полученного сорбента по 0,1 н раствору азотнокислого серебра равна 2,5 мг-экв/г. Набухаемость Б воде равна 1,5 мл/мл.

Пример 3. Юг сополимера стирола с 2% мае. п-д.в.б. обрабатывают хлорсульфоновой кислотой по примеру 1. По. данным элементного анализа содержание хлора составляет 11,8%, серы - 9,6%. После сушки хлорсульфированный продукт обрабатывают по примеру 1. По данным элементного анализа содержание азота составляет 9,6%, серы - 11,1%. Хлор в образце отсутствует. Емкость полученного сорбента по 0,1 н раствору азотнокислого серебра равна 3,0 мг-экв/г. Набухаемост) в воде 3,0 мл/мл.

Для выяснения сорбционной способности синтезированных ионитов были определены обменные емкости .по некоторым катионам. Емкости определяли при контакте 0,5 г синтезированного ионита со 100 мл 0,1 н растворов соответствук1щих солей.

Равновесная обменная емкость иони тов по некоторым катионам

1,2 2,0

0,7

Прототип

Промышленный катионит КРС-Зп, по- лучаемый на основе сополимера стирола с 3% п-ДВВ и содержащий сульфогруппы, приведен для сравнения.

Как следует из приведенных выше данных, полученные сорбенты в отли-

0,2

0,3

0,7

чие от известных сорбентов подобного типа характеризуются высокой емкостью не только по ионам благородных металлов (до 3,5 мг-экв/г, на известных не более 2,0 мг-экв/г), но и хорошо сорбируют из водных раство5 10023 ров ионы меди - до 4,6 мг-экв/г, кобальта и железа до 4,0 мг-экв/г. Полученные сорбенты являются высоко.гидрофильными, о чем свидетельствуют величины их коэффициентов набухания (до 3,5 мл/мл). . Формула изобретения Способ получения сорбента путем последовательной обработки сополи-Ю меров стирола и дивинилбензола хлорсодержащим реагентом и 3(5)-метил пиразолом, отличающийся 02 тем, что, с целью придания сорбенту гидрофильности и повышения его сорбционной способности, в качестве хлорсодержащего реагента используют хлорсульфоновую кислоту, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе у-;,1. Патент ФРГ 2631913, Kli,, С 08 F 226/06, опублик. 1978. v 2. Авторское свидетельство СССР , 603302, кл. С 08F- 8/30, 1976 (прототип).