Способ получения селективных ионообменников Советский патент 1980 года по МПК C08G12/40 

Известен способ получения селективных ионообменников путем обработки анионитов, содержащих аминогрутты, монохлоруксусной кислотой.

Предлагается обрабатывать анионит, содержащий первичные или вторичные аминогруппы, хлористым циануром при О-10° С с последующим взаимодействием полученного продукта при 20-110° С с хлористым циануром ИЛИ гидразином.

. Прюдлагаемый способ позволяет вводить до четырех активных атомов хлора (а значит и селективных групп) на одну первичную аминотруппу и до двух на одну вторичную.

В связи с большой насыщенностью ионита селективными группами он приобретает повышенную емкость по соответствующим веществам.

Метод заключается в обработке анионнта в гидроксильной форме, имеющего первичные или вторичные аминогруппьг, водной суспензией хлористого 11ианура (если анионит находится в набухитем состоянии) или раствором хлористого цианура в органическом растворителе (если анионит высушен) при О-10° С в присутствии акцептора кислоты (растворы Са(ОН)2, NaHCOj, , суспензия MgO и пр.).

Метод основан на особом свойстве хлористого цианура, согласно которому атомы хлора постепенно, по одному, замещаются на различные остатки.

Первый атом хлора в хлористом цийнуре реагирует при 0-10°, второй замещается при 20-40°С, третий реагирует только при 90-100° С.

В процессе обработки хлористый цианур одним активным хлором реагирует с активными группами анионита. После обработки придается раствор вещества, содержащего селективные группы. Дальнейшую обработку ведут ступенчато, вначале при 20-60° С, а затем при 60-110° С.

В качестве веществ, вводимых для придания селективности, могут быть использованы как сам хлористый цианур (для введения триазинового ядра), так и вещества с подвижным атомом водорода, содержащие селективные группы, например гидразин.

В частности, если после обработки анионита хлористым циануром на холоду нагреть его с 4%-ной щелочью и, таким образом, подвергнуть два атома хлора в хлористом ниануре гидролизу, получается амфолит, сорбирующий никель и кобальт.

При пропускании через анионит, обработанный при низкой температуре хлористым циануром, сероводорода получается амфолит, сорбирующий ионьг трехвалентного железа и ртути и т.д.

Пример 1. В стакан, установленный в охлаждающую баню, снабженный мещалкой и термометром, помещают 100 г набухшего анионита и 100 мл воды. Полученную суспензию охлаждения до 0° С. Добавив в нее взвесь 33,5 г хлористого цианура в 100 мл воды, выдерживают 2 ч при О-10°С при энергичном перемешивании, постоянно контролируя рН среды (6,8-7,2). При увеличении кислотности в результате выделения при реакции соляной кислоты рН доводят до требуемой величины, добавляя по каплям 2Ц%-ный раствор карбоната натрия. После выдержки суспензию нагревают до 40-50°G и снова вьщержнвают 2 ч. Для связьшания 3%-ного хлора температуру пйцшмают до 90-100°С и также дают выдержку .

В течение всего процесса -добавляют раствор соды для поддержания рН в требуемых пределах.

По окончании вьщержки суспензию охлаждают, смолу отфильтровывают и регенерируют обычным образом 4%-1шм раствором едкого натра.

Полученный анконит имеет следующие показатели:

Статическая обменная емкость по соляной кислоте, мг экв/г8,25

Окисляемость, мг О2/гО

Набухаемость мл/г2,8

Статическая обменная емкость

по молибдену, мг/г сухой смолы 181

Статическая обменная емкость

по вольфраму, мг/г сухой смолы 160

Пример2.В реакторе с меща;гкой, обратным холодильником и термометром помещают 25 г набухшего анионита,100 мл воды и 8 г окиси магния. Смесь охлаждают до 0°С и вносят в нее суспензию 25,5 г хлористого циаиура в 150 мл воды. Выдержка при олаждении 2-4 ч. По окончании выдержки вносят 25 г гидразина в виде 25%-ного раствора, нагревают до 100°С и выдерживают 4 ч. После выдержки массу охлаждают до 20-30° С, обрабатывают 24%-ной соляной кислотой для удаления избытка окиси магния и отмьшают от избытка гидразина, после чего регенерируют 4%-ным раствором едкого натра

Полученный анионит имеет следующие показатели:

Статическая обменная емкость

по соляной кислоте, мг- зкв/гДо 9,3

Статическая обменная емкость

по альдегидам, мгэкв/гДо 4

Статическая обменная емкость

по кетонам, мг. экв/гДо 1

Набухаемость, мл/г2,8-3,

Окисляемость, мг

Формула изобретения

Способ получения селективных ионообменников на основе анионитов, содержащих аминогруппы, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента селективных ионитов, анионит в гидроксильной форме, содержащий первичные или вторич1гые аминогруппы, обрабатывают хлористым циануром при О-10° С с последующим взаи1 1одействием полученного продукта с хлористым циаиуром или гидразином при 20-ПО°С.