Способ получения радиоационностойких анионитов Советский патент 1978 года по МПК C10C3/02 B01J1/22 B01D59/30 

Изобретение относится к области получения ашюнитов на основе нового продукта нефтепереработки асфальтита Добен-процесса, обладающих повышенной устойчивостью к действию ионизирующего излучения. Известен способ получения анионитов путе хлорметилирования и аминировання сополимеров стирола с дивинилбензолом. Аннониты, полученные по известному способу, обладают низкой радиационной усгойчивос ью. При облучении дозами выще 3,5-10 ра их обменная емкость уменьшается на 90 % и потеря в весе отставляет значительную величину: 23-28%. Аниониты, полученные по предлагаемому, способу путем химической модификации нефтяных асфальтнтов, обладают более выоткой стойкостью к действию радаации, чем:известные. Введение ионогенных групп осуществляют хлорметилиррваннем асфальтитов с последующим аминированием третичными алифатическими и аромагическими аминами ZnClz или FeCls. При этом в зависимости от природы и степени конденсированности содержа ние хлора достигает 19-ЗОвес.%. Хлорметилированный продукт (ХМА) аминируют в ампулах, которые встряхивают и термостатируют. Оптимальные условия аминирования алифатическими аминами: температура 42-46°С, время 1,5-2 ч, соотношение ХМА:амин 1:5 весл. Для ароматических аминов соотношение ХМА: :амии 1:3 вес.ч,, температура 45-90°С, время 4 ч. Физико-химические свойства ионитов, полученных при оптимальных условиях приведены в табл. 1. Иониты в солевой и гадроксильной форме подвергают облучению в воде 7 -излучением Со дозами 2,43-41210 рад Мощность дозы 50-70 , температура 20-23 С. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Там же приведены сравнительные данные по устойчивости АВ-17 и АВ-18 в тех же условиях. Полученные результаты дают основания ;щ)едполагать, что потери в весе происходят в основном за счет деградации ионогенньи групп самого слабого звена ионита, а не за счет деградации матрицы - асфальтеновой молекулы, тогда как в полистирольнь1Х ионитах разрушение происходит и за счет функциональш 1Х груп и за счет матрицы. Синтезированные иониты можно использовать для выделения и очистки радиоактивных изотопов, а также для водоподготовки в ядерных реактс ах, очистки и захоронения радиоактивных сточных вод (в последнем случае предл . женные аниониты могут быть использованы для разового употребления). Пример. Kir асфальтита, измельченного до размеру частиц 0,25-0,5 мм добавляют раствор 0,12 г в 10 мл а-хлордиметилового зфирг. Полученную смесь перемешиСтатическая обменная емкость по другим анионам и физико- механические свойства ионитов представлены в табл. К вают при 50° С в течение 1 ч. Затем реакционную массу выливают в воду, промьшают до удаления ионов хлора (проба на АдМОз) и высушивают до постоянного веса. Полученный хлорметилированный продукт весом 1 г со средним диаметром частиц 0,25 мм аминируют в течение 40 мин при 34С водным 15%-иым раствором тримешламина. Продукт реакции отмьтают до нейтральной реакции и высушивают. Содержание хлорапо Шенигеру после хлорметилирования 9,2%, СОЕ ионита по 0,1 н, HCI 1,3 мг. экв/г. П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1, но количество FeClj в том же количестве хлорэфира составляет 0,34 г. Хлорметилирование ведут при 59° С в течение 2 ч Содержание хлора составляет 16%. Аминирование проводят при 38° С в течение 60 мин 15 %-ным водным раствором триметиламина, взятом в соотношении 1:3 вес.ч. к хлорметшшрованному продукту. П р и м е р 3, Аналогичен примеру 2. РеС1з берут в количестве 0,48 г. Содержание хлора составляет 19,0%. Аминирование проводят при 45°С в течение 2 ч; соотношение ХМА : : ТМА - 1:5 вес.ч.; СОЕ ионита по 0,1 н HCI 2,5 мгокв/г. П р и м е р 4. Отличается от примера 3 тем, что аминирование проводят при 45°С в течение 4 ч триэтиламином, взятом в соотношении ХМА : ТЭА 1:3 вес.ч.; СОЕ ионита по 0,1 М HCI 2,2 мг-экв/г. П р и м е р 5. Отличается от примера 4 тем. что аминирование проводят при 50°С в течение 4 ч пиридином; соотношение ХМА : пиридрш 1:3 В.Ч., СОЕ ионита по 0,1 М НС5 2,4 мг экв/г.

ct

a s

R Ю

rt H

i-, Ч л

,- .. 44U05 -,.

,.-;- r f

Таблица 2

а)AB- б)АВ-

Формула изобретения Способ гаэлучения шаэшпов гдтем хпюражпиирования и аминирования арсаатичеосих про д/ктов, отличающийся тем,чго,с

целью увеличения устойчивосш к радиации и рас ишрения ассортимента анионитов, в качестве ароматических продуктов используют нефтяной асфальтит. 17 хлорметилированньш, аминированный триметаламином сополимер стирола с дивинилбензолом; 18 хлорметилированный, аминированный пиридином сополимер старела с дивинилбензолом.