СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕКТИВНЫХ ИОНИТОВ Советский патент 1973 года по МПК C08J5/20 C08F226/06 C08F230/02 C08F8/06 

1

Изобретение относится к области получения селективных ионитов, обладающих ионообменными и комплексообразующими свой-ствами, и может быть использовано для сорбции ионов переходных и тяжелых металлов.

Известен способ получения селективных ионитов на основе азот-фосфорсодержащих амфолитоБ, сшитых фосфорилированных сополимеров стирола и винилпиридина, окислением пиридиновых групп до пиридиновых N-OKсидных. Однако известный метод имеет недостаточную степень фосфорилирования стирольных звеньев в амфолйте (не превышает 75%). В процессе фосфорилирования .механическая прочность ионита резко понижается.

Кроме того, при сополимеризации стирола с винильными производными пиридинов отсутствует чередование .мономеров, что исключает расположение комплексообразующи.х групп в соседних звеньях сорбента и соответственно снижает стенень их использовании.

По предлагаемому способу селективные иониты получают окисление.м сшитых омыленных сополимеров ди-р, ,р-хлорэтилового эфира винилфосфоновой кислоты с винильными производными азотсодержащих гетероциклов. Целесообразно процесс окисления осуществлять обработкой окислительной смесью, состоящей из перекиси водорода и уксусного ангид2

рнда или ледяной уксусной кислоты при температуре 90-97°С в течение 4-10 час.

11реимущестБОм оиисывае.мого способа является наличие комплексообразующих групп

практически в каждой ячейке сорбента. Более регулярное чередование функциональных групп обеспечивает высокие сорбционные свойства сорбента. Кроме того, исключение реакции фосфорплирования стирольных групп

сополимера пр водит к получению сорбентов с высокой .механической прочностью. Алифатическая фосфорсодержащего компонента обеспечивает большую подвижность полимерных цеией и способствует сорбции

ко.мплексных анионов металлов большого размера.

В качестве винильных производных пиридина применяют 2-метил-5-вин 1лпиридин, 4-.метил-2-вини л пиридин, 6-метил-2-винилпиридин, 5-этил-2-вин 1лпнридин-4, 2-ви11илпиридин и др. В качестве сщиваюн 1его агента целесообразно использовать дивинилбеизол или дивинилниридин. Иснользование 2,5-дивинилпиридина способствует повыщению содержания N-оксидных групп в сорбенте. Варьированием соотношения основных реагентов можно получать сорбенты различного состава с щироким диапазоном сорбционных свойств.

Пример 1. 30 г азот-фосфорсодержащего

амфолита в Na-форме, состоящего из

45 мол. % винифоса с омыленными эфирными группами, 45 мол. % 4-винилдиридн-на и 1,0 мол. % дивинилбензола, подвергают набуханию в 120 мл 26%-ного раствора перекиси водорода в течение 1 час. К набухшему иониту в течение 1,5 час при комнатной температуре добавляют 50 мл уксусного ангидрида. Реакционную массу нагревают до 90-95°С в течение 4 час, затем отфильтровывают и промывают дистиллированной водой. СОЕ ионита по фосфорнокислотным группам 3,8 мг-экв/г. Степень N-оксидирования пиридиновых групп 92%. Количество сорбированных катионов уранила из 0,1 н. раствора нитрата уранила 3,8 мг экв/г.

Пример 2. 30 г амфолита, состоящего из 45 мол. % Na-соли винилфосфоновой кислоты, 45 мол. % 2-метил-5-винилпиридина и 10 мол. % 2,5-дивинилпиридина, подвергают набуханию в 250-л л ледяной уксусной кислоты в течение 30 лшн. Затем небольшими порциями приливают 50 мл пергидроля, после чего реакционную массу нагревают до 95-97°С и выдерживают 8 час. Оксидированный ионит отмывают водой, обрабатывают 1,5 л 10%-ного раствора едкого натра в течение 6 час при 95-98°С, затем - дистиллированной водой до нейтральной реакции. СОЕ по фосфорнокислым группам 3,1 мг-экв/г. СОЕ по азотсодержащим группам 0,3 мг-экв г. Степень оксидирования 90%. Количество сорбированных .катионов уранила из 0,1 н. раствора нитрата уранила 3,4 мг экв/г.

Пример 3. 30 г амфолита, состоящего из 70 мол. % Na-соли винилфосфоновой кислоты, 30 мол. % 2-винил-5-этилпиридина и 10 мол. % 2,5-дивинилпиридина, подвергают набуханию в 130 мл 26%-ного раствора перекиси водорода в течение 1 час. К. набухшему иониту в течение 1,5 час при комнатной температуре добавляют 50 мл уксусного ангидрида, нагревают смесь при 90-95°С в течение 4 час, затем отфильтровывают и промывают дистиллированной водой. Степень окисления 88%. СбЕ по фосфорнокислым группам 2,8 мг-экв/г. Количество сорбированных катионов уранила из 0,1 н. раствора азотнокислого уранила 3,0 мг экв/г.

Предмет изобретения

Способ получения селективных ионитоб путем о кисления азот-фосфорсодерл ащих амфотерных ионитов, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной способности ионита и увеличения его механической прочности, в качестве амфотерного ионита применяют омыленный сополимер винилпиридина, , р-хлорэтилового эфира винилфосфоновой кислоты и дивинильного мономера.