Изобретение относится к иокообменным мембранам, применяемым в электролизе для обессоливания воды, концентрирования растворов, обменных и окислительно-восстановительных реакций, регулирования рН растворов и разделения ионов одного знака. Предлагается применять в электродиалиэаторе или электролизере иеморану ив полимерного ионообмен ного материала, полученного сополимериэацией смеси мономеров, состоящей И8 акрилонитрила и ненасы щенного олефинами мономера, содер жащего группу сульфоминовой кислоты либо ее соли, или указанной смеси мономеров, включающей также ненасыщенные олефинами виниловые или акриловые мономеры, содержащие преимущественно менее 12 атомов углерода. Мономер, содержащий группу суль фоминовой кислоты либо ее соли вводят всополимер в количестве 0,4 - 2ммоль на 1 г сополимера, предпочтительно 0,6 - 1,6 ммоль на 1 г сополимера. Указанный мономер имеет формулу С(Н). где R- (одинакового или различного значения) - водород или алкильный остаток, имеющий до 4 атомов углерода;А - либо чисто углеводородная двухвалентная группа, свободные валентности которой переносятся чисто алифатической цепью, насыщенной или ненасыщенной, прямой или разветвленной, либо ароматическим ядром или комбинированной цепью, причем одна из свободных валентностей переносится атомом алифачйческого углерода, а другая - атомом ароматического углерода; либо группа - О - А - или - S - А ,- где А - ухе укаванная группа; либо двухвалентная группа, образованная чисто алифагичеснии ) аронахичвскиин углеводородными группами,, связанными мехду собой атомами кислорода или серы, причем свободные валентности переносятся атомами алифатического и(или) ароматического углерода; либо двухвалентные группы, подобные предыдущим,один или несколько атомов углерода которых переносят, кроме того, заместители, такие как атоыы галогена или тидроксилированные радикалы Предпочитаемыми соединениями являются соединения формулы СН2 - С - А . В качестве мономеров используют - кислоты (либо соли этих кислот): аллилсульфоновую, металлилсульфоновую, аллилоксиэтилсуль фоновую бутен 2 и бутен 3 сульфоновую I; гексенсульфоновун частности гексен 2 сульфоновую метилбутен 2 или 3 сульфоновую 1; и еталлилоксиэтилсульфоновую, аллилокси 3 пропинол 2 сульфонову 1 аллилтриэтилсульфоноБую, аллил трио 3-пропанол 2 сульфонову1)1; вин.-;лбен8олсульфоновую, в частнос ти винил 3 бенаол суль(ронову1э 1; винилоксибензолсульфоновую, а именно винилокси 2 и винилокси 4 бензолсульфоновуЕ 1; изопропвни бенволсульфоновую, в частности изопропенил 2 и изопропенил 4 бензолсуль(1юновую 1; бромовинилбензолсульфоновую, а именно бромо бромо 4 винил 3 бензолсульфоновую 1; сЬ метилстиролсульфоновую; сА этилстиролсульс{юновую; иеопропенилкуиолсульфоновую; моно ди и тригидроксивинилбензолсульфоновую; винилдихлорнафталинсульшоновую; 0 и р аллилбензолеульфоновую; о и р металлилбензолсульфоновую; (о и р ивопропилен фенил(4 fi бутансульфоновую; винилхлорофенилэтанеульфоновую; 0 и р аллилоксибензолсульфоновую; 0 и р металлилоксибенволсуль(1юновую; викилгидроксифенилсульфоновую; винилтригидроксифенилсульфоновую; изопропил 2 этиле сульфоновую 1. в качестве ненасыщенных олефина ми виниловых или акриловых мономеров, содерхащих преимущественно менее 12 атомов углерода,используют, например, хлористый винил, хлористый винилиден и виниловые эфиры, ненасыщенные нетоны, такие как бутанол, фенил викилацетон, метилизопропенилацетон, эфиры винила и насыщенные карбоновые кислоты, например формиат, ацетат, пропионат, буираты, бенвоа-ш, эфиры ненасыщенных моно или поликарбоновых алифатических кислот, таких как акрилаты, малеаты, фумараты, ситраконаты, мезаконаты, птаконаты и аконитаты,причем Э5М эфиры являются Э(|1ираии алкила, например метила, этила, пропила, бутила, гидрбксиэтила, циклоалкила или арила, акриламида и метакриламида и их производных, полученных замещением N. Используемый для изготовления мембран сополимер акрилонитрила имеет удельную вязкость 0,2 - 2,5 , преимущественно 0,5 - 1,5 (измеренную при 25 С в диметилформамиде при концентрации 2 г/Лу. Ионообменные мембраны, изготовленные из сополимера акрилонитрила, имеют высокую механическую проч ность высокую устойчивость к воздействию кислот, как минеральных, так и органических, а также растворов, содержащих ароматические растворители. Пример 1. Выполняют электродиалиеатор с десятью секциями, имеющий анод ив платинированного титана и катод-из титана. Секции отделены одна оТ другой вставными рамками толщиной 1 мм; различные секции растворения питаются параллельно |так же, как и секции концентрации) Секции растворения и концентрации разделены мембранами, имеющими полезную поверхность 1 дм ; при этом катионообменные мембраны (мембраны а) чере.дуются с анионообменными мембранами (мембраны Г). Активным компонентом мембран а является сополимер акрилонитрила и металлилсульфоната натрия в весовых соотношениях 85,2; 14,8 с удельной вязкостью 1,026 (измеренной при 25 С в растворе Диметилфориамида, илиВи , И8 расчета 2 г/л). Maiбраны изготавливают путем пропитки полиэфирного волокна в растворе сополимера акрилонитрила BttUF с последующим просушиванием и прессованиеи в течение15 мин при 170 С под давлением 40 Бар Сополимер р асггоёделяется из расчета 293 Г/М7 Проницаемость мембран 55%; прочность на замещение 6 ом « см. Мембраны i относятся к мембранам неоднородного типа, активным компонентом (ионообменником) которых является сополимер стирол дивинилбенэол с группами четвертичного а1дмония, связанного матрицей в виниловый полимер, причем все это в целом усилено полипропиленовой тканью. Толщина мшбраны 0,36 мм; проницаемость 63%; прочность на замещение 18 ом-см ; число ионообменных групп 0,61 мег/г. Указанный элемент используют для выполнения процесса злектродиализа, производимого следующим обра.зом. Через электродные секции пропускают один и тот 18 раствор с .концентрацией Nap SОд V г/л, Проходящий последовательно сначала через одну, а затем через другую секцию. Далее осуществляют электродиализ водного раствора хлорида натрия, содержащего NaCl 35 г/л, при токе 3 А. По истечение времени 2 час 45 мин обрабатывают таким путем 4 л соляного раствора и получают на выходе секций растворения 3,1 л соляной воды, содержащей 0,2 r/aNaCl. Потребление составляет 32 квт/м электродиализированной воды. Полезная поверхность мембоанн. используемой для получения за час 1м воды, содержащей 0,2 г/л NaCl , из воды с соде1ржанием 35 г/л, составляет 17В м , Пример 2. Действуют, как в примере 1, но в качестве мембраны «Г используют неоднородную мембрану, активным компонентом Iионообменником) которой является сополимер стирол дивинилбензол с четвертичными группами аммония, связанный матрицей в виниловый полимер, при чем все это в целом усиливают полиэфирным волокном. Толщина мшбраны 0,26 мм; проницаемость число ионообменных групп 0,61мег/ прочность на замещение 20 ом-ч;м, Остальные условия электродиализ и полученные результаты следующие Количество воды, подвергнутой алентродиализу, л.4 Концентрация соляной води питания (NaCi),r/fl Время электродиализа 2часа и мин Ток, А Количество электродиализированной йоды (о пониженным содержанием соли), л Концентрация электродиализированной воды,г/л Потребление электроэнергии злектродиализированной воды, квт-ч/м Пример 3. Поступают, как в примере 1, но в качества мембраны применяют неоднородную мембрану, активный компонент (ионообменник) которой образован стиролдивинилбензолом с четвертичными группами аммония, связанным матрицей в виниловый полимер, причем все это в целом усилено полиэфирным волокном, толщина мембраны 0,32 мм; прони цаемость 83%, число ионообменных групп 0,7 мег/г; прочность на замещение 10 ом-см « Остальные условия электродиализа и полученные результаты следующие: Время электродиализа 2 час.46 Ток, А3 Количество воды, подвергнутой электродиализу, л4 Концентрация оляной воды питания (NaCl) г/л35, Количество электродиализированной воды (с пониженным содержанием соли), л3,1 Концентрация электродиализированной воды, г/л0,4 Потребление электроэнергии электродиалиэированной воды, квтч/м 26,3 . Пример 4, Действуют, как в примере 1, но электродиализу подвергают СОЛЯНУЮ воду (NaCl) с концентрацией о г/л. Остальные условия электродиалива и полученные результаты следую щие: Количество воды, подвергнутой электродиализу, л4 Время элентродиализа Тон, А Количество воды, получаемой после электродиализа (с пониженным содержанием соли),л Кощентрация воды после электродиализа, г/л Потребление электроэнер гии электродиализирован ной воды, нвтч/м Полезная поверхность мембраны для получения за 1 час 1 м электродиализированной воды, м Пример 5. Поступают, мере 2, подвергая ьлект соляную воду NaCt) с к ей 5 г/л, Остальные условия эле и полученные результаты Количество воды, подвер гаемой электродиализу,л Время электродиализа Ток, А Количество воды после электродиализа (-с пониженный содержанием соли л Концентрация воды после электродиализа, г/л Потребление электроэнер гии электродиализирова ной води, квтч/м Пример 6.Поступают, к ре о, подвергая электр СОЛЯНУЮ воду (Na Cl) с цией о г/л. Остальные условия эл за и полученные резуль дующие: Количество воды, подве нутой элекафодиализу,л Время электродиажза Ток, А Количество воды после электродиализа (с пониженным содержанием соли),л Потребление электроэнергии води после электродиализа, квтч/м2,0 Пример 7. Производят окисление бензола в ларахиноне в электролизере, образованном шестью элентролиашши ячейками; каждая ячейка имеет анод и свинцовый катод и разделена на две секцик мембраной из сополимера акрилош трила, Полезная поверхность каА-дого электрода и мембраны 2 дм ; промежуток электроды - мембра я. Мембраны в качестве активного компонента содержат сополимер акрилонитрила и металлилсульфоната натоия в весовых соотношениях 82,6 I 17,4 с удельной вязкостью 1,143 (измеренной при в растворе с концентрацией 2 г/л в дМР). мембраны получают путем ппопитки полиэфирного волокна в 6%-ном растворе сополимера акрилонитрила в DM с последующей просушкой в течение 15 мин при IvO С под давлением 40 Бар. Сополимер распределяется иа расчета 199 г/м. Проницаемость прочность на заме;цение 6 . Различные анодные секции всех шести элементарных ячеек питаются последовательно, Гри этом общее количество циркулирующего анолита первоначаль но оц азуется смесью из 1287 г бензола и 1500 см 25%-ного раствора серной кислоты. Различные катодные секции всех шести элементарных ячеек также питаются последовательно,причем бщее количество циркулирующего католитй первоначально образовано 950 см 25/ь-ного раствора серной кислоты. Электролиз проводят в течение 7 час 44 мин при напряжении 3,5В в токе 120 А при температуре порядка , Производят непрерывную экстракцию анолита, добавляя бензол в количестве, соответствующем тому, которое было экстрагировано. Получают 206 г парахинона. По окончании процесса механические свойства мембраны практически не изменяются; не наблюдается также точек коррозии. Пример 8, Выполняют электролизер, имеющий свинцовый анод в форив диска с поверхностью 0,45 ди свинцовнй катод Факхе в форме диска, но с поверхностью 0,2 дм. Оба электрода располохены горизон тально один над другим, причем катод помещен в трубе диаметром 6 см. Конец этой трубки, опущенны в анолит, закрыт мембраной ив сополимера акрилонитрила и метллилсульфоната натрия.в весовнх соотношениях 19,5 ; 20,5 с удельной вязкостью 1,266 (измененной при 25 С в растворе с концентрацией 2 г/л BDMF-J. Мембрану получают путем пропитки полиэфирного волок на в 7%-ном растворе сополимера акрилонитрила в BMP с последующей просушкой при 60 С в течение 20 час. Содерхание сополимера 270 г/м . Проницаемость 66%; проч-, ность на замещение 5 ом -см , В указанном электролизере ПРОИЗВОДЯТ аноадое. окисление фе-нола в парахинон. Анолит содерхит ЗООсм 10 -ного раствора серной кислоты и 9 г шенола. Католит образован 80 см раствора серной кислоты. 0 .После пропускания в течение 75 мин тока 1,6 А под напряхением 4 В при температуре порядка получают 0,62 г хинона. Подобным хе образом испытывают мембрану в течение 6 час. По окончании процесса механические свойства мембраны практически не изменяются; не наблюдается таихе точек коррозии. Проницие мость мембраны прочность на замещение 5 ом - см. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Применение в качестве полимерного ионообменного материала для изготовления мембраны электродиализатора или электролизера продукта сополимеризации смеси мономеров, состоящей из акрилонитрила и ненасщенного олефинами мономера, содерхащего группу сульфоминовой кислоты либо ее соли, или этой смеси, содерхащей такхе ненасыщенные олефинами виниловые или акриловые мономеры, содерхащие преимущественно менее 12 атомов углерода.
