Способ получения селективного хелатообразующего ионита Советский патент 1990 года по МПК C08F212/14 C08J5/20 C08F8/34 

(21)4407601/31-05

(22)08.04.88

(46) 30.06.90. Бюл. № 24

(71)Казахский государственный университет им.С.М.Кирова

(72)Е.Е.Ергожин, Б.А.Уткалов и В.А.Назаренко

(53) 678.744.13 (088.8) (56) Мясоедова Г.В., Большакова М.И., Савин С.Б. Хелатные сорбенты на основе сополимеров стирола с дивинил- бензолом. - Журнал аналит.химии, 1971, т.26, с.2081.

Реакции на полимерных подложках в органической химии. Под ред. П.Хо- джес, Дж.Шеррингтон. М.: Мир, 1983 с.565.

(54) СПОГОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕКТИВНОГО ХЕЛАТООБРАЗУЩЕГО ИОНИТА (57) Изобретение относится к химии полимеров и позволяет получить хела- тообразующий ионит, селективный по отношению к ионам палладия, обладающий высокой емкостью (69,9-101,3 мг/г) по ионам палладия и низкой емкостью (0,20-0,31 мг/г) по ионам меди при их совместном присутствии, что достигается обработкой 1 моль хлормети- лированного сополимера стирола и ди- винилбензола 1-2 моль роданина об- О г

щей формулы H4C-C(0)-NH-C S при 80-110°С в течение 10-15 ч в присутствии триэтаноламина. 1 табл.

€

Изобретение относится к области химии полимеров и позволяет получить хелатообразующий ионит, селективный по отношению к ионам палладия, обладающий высокой емкостью (69,9 - 101,3 мг/г) по ионам палладия и низкой емкостью (0,20 - 0,31 мг/г) по ионам меди при их совместном присутствии, что достигается обработкой 1 моль хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола 1 - 2 моль роданина общей формулы H₂C(O)⁵-NH-C=S при 80 - 110°С в течение 10 - 15 ч в присутствии триэтаноламина. 1 табл.

.Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения селективного хелатообразующего ионита, и может быть использовано для создания гетерогенизированных гомогенных катализаторов, сорбентов для хроматографических разделений в биотехнологии, аналитической химии и гидрометаллургии для селективного извлечения из растворов ионов палладия.

Целью изобретения является повышение селективности и связывающей способности ионита по отношению к ионам палладия.

В качестве исходного сшитого полимера используют промышленный гранулированный макропористый хлорметилиро- ванный сополимер стирола, содержащий

102; дивинилбензола и 21,3% хлора, имеющий средний размер гранул 0,25 0,50 мм. В качестве хелатирующего агента используют роданин формулы

о с

I

H,Cv

ш

сл

vj

4

Cft

по ТУ 6-09-14-1830-75. .

Сущность изобретения раскрывается следующими примерами.

Пример 1, В трехгорлый реактор, снабженный обратным холодильником, термометром и механической мешалкой, загружают 1,65 г (0,01 осново- моль) гранул размером 0,25-0,5 мм ХМС; 2,66 г (0,02 моль) роданина и 15 мл триэтаноламина. Реакционную смесь

нагревают при 110° С с перемешиванием в течение 10 ч. Затем смесь охлаждают, гранулы ионита отмывают водой от избытка родамина и триэтаноламина до бесцветных промывных вод, промывают серным эфиром в аппарате Сокслета и высушивают при 80 С до постоянного веса. Выход ионита составляет 2,18 г. По данным элементного .анализа про- дукт содержит 12,1% серы. Статическая обменная емкость сорбента для ионов палладия составляет 89,7 мг/г (рН 0,40), меди 0,21 мл/г(рН 4,35). Коэффициент селективности сорбции ионов палладия и меди из растворов, содержащих их эквивалентные количества, при рН 2,97 рассчитанный по формуле

г - со

| - .

m

CU

m

Рс

где m и m - равновесные концентрации

соответствующих ионов в фазе ионита

и в растворе, составляет 1,6-103,

Синтезированный ионит представляет собой гранулы сферической формы светло-коричневого цвета, нерастворимые в кислотах. В ИК-спектре ионита появляются характерные для спектр роданина полосы поглощения в областя 1720 и 1230 см 1, которые относят к валентным колебаниям и групп.

П р и м е р 2. Способ получения осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15 ч. Выход ионита составляет 2,32 г. По данным элементного анализ продукт содержит 14,7% серы. Стати- ческая обменная емкость по ионам палладия составляет 101,2 мг/г, по иона меди 0,20 мг/г, коэффициент селективности Т Со равен 6,.

П р и м е р 3. Способ получения осуществляют по примеру 1, но в отличие от него процесс проводят при 100°С в течение 8 ч и используют на 1,65 ХМС (0,01 осново-моль) 2,0 г (0,015 моль) роданина. Выход ионита составляет 2,1 г. Продукт содержит 11,0% серы. Статическая обменная емкость для ионов палладия составляет 69,9 мг/г, для ионов меди 0,25 мг/г, коэффициент селективности Т Си равен

4,2-102.

П р и м е р 4. Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 12ч,

при 100°С, используя 1,65 г (0,01 осново-моль) ХМС 2,0 г (0,015 моль) роданина. Выход ионита составляет 2,18 г. Статическая обменная емкость для ионов палладия составляет 78,4 мг/г, меди 0,22 мг/г. Коэффициент селективности Т равен 8,1-102 П р и м е р 5 (контрольный). Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 18 ч при 120°С и используют на 1,65 г (0,01 осново-моль) ХМС

П р и м е р 6 (контрольный). Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15 ч, беря на 1,65 г (0,01 осново-моль) ХМС 3,06 г (2,3 моль) роданина. Выход ионита составляет 2,38 г. По данным элементного анализа продукт содержит 14,8% серы. Его статическая обменная емкость для ионов палладия составляет 101,3 мг/г для ионов меди 0,26 мг/г. Коэффициент селективности Т равен 6,4--103.

Пример (контрольный). Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15 ч и на 1,65 г (0,01 осново-моль) ХМС используют 0,93 г (0,7 моль) роданина.. Выход ионита составляет 1,96 г. По данным элементного анализа ионит содержит 10,7% серы. Его статическая обменная ем- |кость для ионов палладия составляет 59,6 мг/г, для ионов меди 0,6 мг/г. Коэффициент селективности Т , равен 1,4.102.СУ

П р и N е р 8, Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в течение 15ч при 80°С. Выход ионита составляет 2,23 г. По данным элементного анализа продукт содержит 13,0% серы и имеет статическую обменную емкость по ионам палладия 91,3 мг/г, по ионам меди О,30мг/г..Коэффициент селективности Т QO равен 1,2103.

П р и м е р 9 (контрольный). Способ осуществляют по примеру 1, но в отличие от него синтез проводят в

515

течение 15 ч при 70 С. Выход ионита составляет 2,13 г. Полученный продукт содержит 11,8% серы.Статическая обменная емкость для ионов палладия составляет 70,1 мг/г, меди 0,30мг/г. Коэффициент селективности Т равен 3,7 Ю2. Разделение осуществляют во всей области рН. Проведение процесса при температуре менее 80°С в течение менее 10 ч и использование на 1 осно- во-моль ХМС менее 1 моль роданина приводит к получению продукта с пониженной сорбционной способностью по отношению к ионам палладия. Увели- чение количества роданина более 2,0 моль на 1 осново-моль ХМС, продолжительности реакции более 15 ч и температуры выше 110°С нецелесообразно, так как не приводит к увеличению сорбционной способности продукта и повышению его селективности.

Данные по свойствам хелатообразующего ионита приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения селективного хелатообразующего ионита путем обработки хлорметилированного сшитого сополимера стирола и дивинилбензола хелатирующим агентом при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и связывающей способности ионита по отношению к ионам палладия, в качестве хелатирующего агента используют роданин, общей формулы

о с-ш

о

и процесс проводят при молярном соотношении хлорметилированный сшитый

сополимер: роданин, равном 1,0:1,0116

2,0 при 80-100°С в течение 10-15 ч в среде триэтаноламина.

Свойства селективных хелатообра- зующих ионитов

Сополимер стирола и дивинилбензола, аминированный, диазотированнуй и обработанный роданином, содержащий диазогруплы.

)Сополимер хлорметилированного сшитого сополимера стирола,обработан- ный изооктилтиогликолятом. Связывание проведено в 0,1 н. НСЮ-.