СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТА Советский патент 1972 года по МПК C08G14/12 

Изобретение относится к получения синтетических анионообменников поликонденсационного тина, которые могут быть использованы, нанример, в аналитической химии, гидрометаллургии редких и цветных металлов, в химической и сахарной промышленности, водоподготовке и т. д.

Известен сиособ получения анионита путем поликонденсации меламипа с формальдегидом.

Для придания иониту разделительной снособности по отношению к молибдену и вольфраму предлагается мелаыин подвергать взаимодействию с формальдегидом при 60-65С в течение 1 час и затем полученный продукт сокондепсировать с эпихлоргидрином в кислой или ш,елочиой среде при 40-75 С.

При этом соблюдается последовательность взаимодействия реагируюших вешеств (мелампн, формальдегид, эпихлоргидрин) и постадийность реакции поликонденсацпи: первоначально получается меламино-формальдегидный предкоиденсат (метилольные производные меламина) в слабошелочной среде при 60- 65°С в присутствии большого количества воды (на моль меламииа берется примерно 83 моль воды). Первая фаза конденсации считается завершенной, если раствор совершенно прозрачный, не имеет взвесей и при охлаждении до 40°С из него не выкристаллизовываются продукты реакции.

Вторым этапом процесса является взаимодействие мелампно-формальдегидного предконденсата с энихлоргпдрином в щелочной или кислой среде нри 40-75°С. Конденсация считается оконченной, если получается однородный, прозрачный раствор, не содержащий масляных капель и пе расслаивающийся при охлаждении на две жидкие фазы. Желатинизадня реакционной массы (образоваиие влажного геля) проводится двояко: либо в слабощелочной среде, либо в сильнокислой.

В первом случае полученный раствор выливают в чашку и упарпвают па кипящей водяной бане до образования геля (блок-полимера) с последующей его сушкой (20 час при 60°С и 12 час при ) и 1змельче1п ем (образец 1 щ).

Во втором случае полученный прозрачный

раствор, как описано выше, охлаждают до 60°С и в колбу быстро вливают коицентрнроБанную серную кислоту при интенсивном размешивании. После 10 мин выдержки содержимое колбы уиаривается до гелеобразования.

Сушка влажного геля осуществляется как и прежде (образец 1 к).

Основные свойства анионита

Это качество у попита обусловлено благодаря введению в высокомолекулярный каркас пропанолыюй группировки (-СНа-СН-

I ОН

-CHs-), которая оказывает депрессирующее воздействие на сорбнруемость вольфрама (см. табл. 2, п. 3). При этом общая емкость по молибдену, приходящаяся на единицу веса образца, понизилась (в сравнении с известным

Результаты сорбции молибдена и вольфрама

Из табл. 2 следует, что образец 1 щ и 1 к сорбирует молибден, хотя и емкость его не очень высока, однако, сорбция вольфрама практически отсутствует даже тогда, когда концентрация его в растворе превосходит во много раз концентрацию молибдена.

ионитом) за счет введения в состав ионита «балласта (эиихлоргидрина).

Определение разделительной способности нового образца проводилось (см. табл. 2) на синтетических растворах, имитирующих производственные, в которых совместно присутствуют молибден и вольфрам в различных концентрациях. Кроме того, в растворе находится конкурирующий сульфат-ион, концентрация которого превыщает в 10 и 100 раз концентрацию основного элемента, рН раствора равно 3.

Таблица 2

Емкость лг/г

Промыщленный образец селективен к молибдену за счет триазинового кольца, однако, в этих условиях селективность не проявилась, и сорбция молибдена и вольфрама практически проходит одинаково.

56 Результаты определения разделительной способности предложенного анионита (образец 1 к) и известного анионита

Исходный раствор: концентрация молибдена 20 ,мг/л, вольфрама 350 мг1л, сульфат иона 50 г/л, рН 3,3.

Из табл. 3 видно, что наилучшей разделительной способностью в данных условиях обладает образец 1 к, который в 10,5 раз лучше разделяет молибден и вольфрам, чем известный.

Пример 1. Получение ионита в щелочной среде (образец 1 ш,).

В трехгорлую колбу с обратным холодильником, мешалкой и термометром помещают 126 г меламина, 1500 мл дистиллированной воды и 248 мл формалина (с концентрацией 378 г/л), предварительно нейтрализованного гидроокисью натрия до рН 9,0-9,5. Смесь нагревают на водяной баие до полного растворения меламина (около 1 час) при 60- 65°С. Изменение рН реакционной массы компенсируется прибавлением концентрированного раствора гидроокиси натрия до рН 9,0- 9,5.

В прозрачный раствор, охлажденный до 40°С, вливают 240 мл эпихлоргидрина. Реакционную массу постепенно (в течение 2 час) нагревают при 70--75°С до полного «растворения эпихлоргидрина (при кратковременной остановке мешалки не должно образовываться два слоя). Если содержимое колбы расслаивается ири стоянии или обнаруживаются отдельиые масля1пле кайли, реакционная масса вновь нагревается до иолиого их растворения.

Прозрачный раствор выливают в фарфоровую чашку и упаривают иа кииящей водяной

Таблица 3

бане до гелеобразования. Влажный гель измельчают на куски 20-30 мм и сушат при в течение 20 час, а затем ири 100°С еще 12 час.

Пример 2. Получение иоиита в кислой среде (образец 1 к). Готовят смесь по примеру 1. После полного «растворения эпи.клоргидрина, реакциоииую массу в колбе охлаждают до и быстро вливают 65 мм концентрированной серной кислоты при интенсивном размешивании. После 10 мин выдержки содержимое колбы выливают в фарфоровую чашку и уиаривают на кипящей водяной бане до гелеобразования. Влажный гель измельчают на кусочки 20-30 мм и сушат при 60°С в течение 20 час. Заканчивают сушку при 100°С в течение 12 час.

Предмет изобретения

Сиособ получения анионита на основе меламина и формальдегида, отличающийся тем, что, с целью придания иониту разделительной сиособности по отношен1ио к молибдену и вольфраму, меламни подвергают взаимодействию с формальдегидом при температуре 60- 65°С в течение 1 час и затем полученный продукт сокоиденспруют с э Н1хлоргидрином в кислой пли щелочной среде нри темиературе 40-75°С.