Способ получения сорбента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соци"лнстическик

Республик (ui3 0023О2

{61) Дополнительное к авт. свид-ву —— (22) Заявлено 06р781 {21}3343553/23-05 (У) М. Кл.

С 08 F 212/14

С 08 F 8/30

С 08 J 5/20 с присоединением заявки Мо-Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий

{23) ПриоритетОпубликовано 070383. Бюллетень И99

Дата опубликования описания 070383 (И) УДК 66 1 . 1 83. . 123 (088. 8) {72) Авторы изобретения

С.И. Безуевская, М.Л. Петрова, A.Â. Смирнов и В.И. Маковская

{71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ COPFEHTA

Изобретение относится к способам получения сорбентов,применяемых для извлечения катионов поливалентных металлов иэ растворов.

Известен способ получения сорбентов с пиразольными группировками, обладающих сорбционной емкостью по благородным металлам, но практически не сорбирующих катионы поливалентных металлов.

Способ заключается в сополимеризации винилметилпиразола с дивинилбензолом 1).

Наиболее близок к предлагаемому способ получения сорбента путем обработки сополимера стирола с дивинилбензолом монохлордиметиловым эфиром и 3(5) -метилциразолом (2). Эти сорбенты являются гидрофобными и практически не сорбируют катионы поливалентных металлов.

Целью данного изобретения является придание сорбенту гидрофильности и повышения его сорбционной способности.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения сорбента путем последовательной обработки сополимера стирола и дивинилбензола (ДВБ) хлорсодержащим реагентом и 3(5)-метилпиразолом, в качестве хлорсодержащего реагента используют хлорсульфоновую кислоту.

Сульфохлорирование сополимеров стирола и ДВБ проводят::лорсульфоновой кислотой при комнатной темпе-. ратуре в присутствии азотнокислого серебра, предварительно выдерживая сополимер в дихлорэтане для иабухания. Обработку 3(5)-метилпиразолом сополимера с сульфохлоридными группами проводят при 80 C в течение

3-5 ч.

С целью получения сорбентов различной проницаемости можно использовать сополимеры стирола с различным содержанием ДВБ гелевой и макропористой структуры.

Пример 1. 10 г сополимера стирола с 2% масс. пара-дивинилбензола, полученного в присутствии 40% масс. четыреххлористого углерода, заливают 40 мл дихлорэтана. После часовой выдержки добавляют 60 мл хлорсульфоновой кислоты, 0,5 г аэотнокислого серебра и выдерживают 4 ч при комнатной температуре. После этого реакционную массу заливают 20%-ным раствором соляной кислоты, отфильтровывают и промывают дистиллирован30 ной водой до нейтральной реакции промывных вод. По данным элементно1002302 го анализа содержание хлора составляет 15,8%, серы 13,6Ъ. После сушки продукт — 15 r . . — — заливают 60 мл

3(5)-метилпиразолом, повышают температуру до 80 С и при данной температуре выдерживают 3 ч. После охлаж- 5 дения ионит отфильтровывают, промыва. ют спиртом, затем дистиллированной водой и сушат. По данным элементного анализа содержание азота составляет

10,5Ъ, серы — 12Ъ. Хлор в образце 10 отсутствует. Емкость полученного сорбента по 0,1 н раствору азотнокислого серебра равна 3,5 мг-экв/г, набухаемость в воде 3,5 мл/мл.

Пример 2. 10 r макропористо- 15 го сополимера стирола с 10% ДВВ, полученного в присутствии 100% изооктана, заливают 20 мл дихлорэтана. После получасовой выдержки добавляют

50 мл хлорсульфоновой кислоты и 0,5 r аэотнокислого серебра. Реакцию проводят при комнатной температуре 4 ч.

Затем полученный сорбент обрабатывают по примеру 1. По данным элементного анализа содержание хлора составляет 9,72Ъ, серы-8,6Ъ. 25

После сушки .12 г продукта заливают 50 мл 3(5)-метилпиразола, повышают температуру до 80 С и выдерживают 3 ч. После охлаждения сорбент отфильтровывают, промывают спиртом, 30

СОЕ, мг-экв/г

ПОЕ по

0,1 н р-ру

Na0H мг-экв/г

К набух, в воде мл/мл

Сорбент

О,?

0,2

0,3

2,0

1,2

0,7

Прототип

Сорбент 1 (пример 1) 3,7

3,3

4,6

3,5

1,4

3,5

Сорбент 2 (пример 2) 2,8

3i5

4,0

2,5

1,5

0,8

Сорбент 3

3,8

4,0

4,2 (пример 3) 3,0

3,0

1,2

КРС-Зп

1,5

2,0

2,5

1,8

3,2

4,0

60 чие от известных сорбентов подобного типа характеризуются высокой емкостью не только по ионам благородных металлов (до 3,5 мг-экв/г, на известных не более 2,0 мг-экв/г), но и хорошо сорбируют из водных раствоПромышленный катионит KPC-Зп, получаемый на основе сополимера стирола с 3% и-ДВБ и содержащий сульфогруппы, приведен для сравнения.

Как следует из приведенных выше данных, полученные сорбенты в отлизатем дистиллированной водой и сушат.

По данным элементного анализа содержание азота составляет 8,58%, серы—

9,01%. Хлор в образце отсутствует.

Емкость полученного сорбента по

0,1 н раствору азотнокислого серебра равна 2,5 мг-экв/г. Набухаемость в воде равна 1 5 мл/мл.

Пример 3. 10 г сополимера стирола с 2% мас. п-д.в.б. обрабатывают хлорсульфоновой кислотой по примеру 1. По. данным элементного анализа содержание хлора составляет

11,8Ъ, серы — 9,6Ъ. После сушки хлорсульфированный продукт обрабатывают по примеру 1. По данным элементного анализа содержание азота составляет

9,6Ъ, серы — 11,13. Хлор в образце отсутствует. Емкость полученного сорбента по 0,1 н раствору азотнокислого серебра равна 3,0 мг-экв/г.

Набухаемость в воде 3,0 мл/мл.

Для выяснения сорбционной способности синтезированных ионитов были определены обменные емкости по некоторым катионам. Емкости определяли при контакте 0,5 г синтезированного ионита со 100 мл 0,1 н растворов соответствующих солей.

Равновесная обменная емкость иони-. тов по некоторым. катионам

1002302

Составитель Г. Русских

Редактор Б. Федотов Техред А.Ач Корректор М. Шароши

Заказ 1723/9 . Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ров ионы меди — до 4,6 мг-экв/г, кобальта и железа до 4,0 мг-экв/г.

Полученные сорбенты являются высоко.

:гидрофильными, о чем свидетельствуют величины их коэффициентов набухания (до 3,5 мл/мл).

Формула изобретения

Способ получения сорбента путем последовательной обработки сополимеров стирола и дивинилбензола хлорсодержащим реагентом и 3(5)-метилпиразолом, отличающийся тем, что, с целью придания сорбенту гидрофильности и повышения его сорбционной способности, в качестве хлорсодержащего реагента используют хлор сульфоновую кислоту

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-,.1. Патент ФРГ Р 2631913, кл,, С 08 F 226/06,,опублик. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 603302, кл. С 08F- 8/30, 1976 (прототип).