Способ получения электроноионообменника
союз саветсних
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК 0 0<÷ ", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 (5")(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОИОНООБИЕННИКА путем взаимодействия аминополимера с хиноном или хлорани-! - лом при нагревании в органическом растворителе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения электронообменной емкости электроноионообменника, в качества аминополимера используют поливинилбензиламин.
Изобретение относится к синтезу редокс-полимеров, содержащих наряду с группами, способными к реакциям электронного обмена, анионообменные группы. Такие полимеры могут использоваться для проведения реакций окисления-восстановления и ионного обмена в одну стадию в процессах очистки сточных вод, в гидроме галлургии, в водоподготовке,.очистке конденсата атмосферной влаги, в космических кораблях и для других целей.
Известен способ получения редоксполимеров конденсацией аминополистирола с xNHQHGH и хлоранилом. Процесс проводят в спиртовом растворе при 6080 С в течение 10 ч. Анионообменная емкость по 0,1 н раствору НС1 1,0 мгэкв/г. Редокс-емкость по 0,1 н раст вору сернокислого железа (III)
2,6 мг-экв/г.
Недостатком этого метода является длительность процесса, многостадийность получения исходного аминополистиГОсудАРстВенный комитет
ПО ИЗОЬРН ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ CCCP.(21) 3453799/05 (22) 18.06.82 (46) 23.02.92, Бюл. 7 (71) Институт химических наук АН
КазССР (72) E. E.Ергожин, P.Х.Бакирова, Б.А.Мухитдинова.и В.К.Халикова (53) 661 183 123(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР гг 488831, кл. С 08 F 8/00, 1975.
Авторское свидетельство СССР 375952, кл. C 08 F 8/00, 1974.
„„SU„„1067805 А 1 (gg)5 C 08 F 112/14; C 08 F 8/00
С2
Я рола и низкая редокс-емкость конечных продуктов.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения редокс-иокита путем конденсации макропористого ф аминосополимера стирола и дивинилбензола с хиноном или хлоранилом в смеси этилового спирта с диоксаном в о присутствии ацетата натрия при 80 С в течение 8-10 ч при мольном соотношении аминосополимер: хинон или хлор- i «4 анил, равном 1:1-2. Исходный аминосо- i Q0 полимер получают путем нитрования со- полимера стирола с дивинилбензолом ;(Д смесью концентрированных азотной и серной кислот при 70 С в течение 7 ч с последующим восстановлением Япс1 в концентрированной НС1 в тече ние EQ ч.
4ы
Анионообменная емкость по О, 1 н раствору НС1 1,5-1,8 мг-экв/г, редокс-емкость по О,1 н раствору сернокислого железа (III) 2 5-3,2 мгэкв/г.
1067805
П р и и е р 1. К кипящему раствору 10 г (О, 04 моля) хлоранила в
200 мл этилового спирта и 100 мл диоксана добавляют 5 г (0,04 моля) набухшего в диметилформамиде (ДИФА) г оливинилбензиламина (ПВБА). Процесс проводят при 600С в течение
3 ч, смолу отделяют и отмывают в аппарате Сокслета спиртом. Редоксемкость по 0,1 н раствору Ге (БО )а
4,5 мг-экв/г, анионообменная емкость по 0,1 н раствору HCl 1,5 мг-экв/г.
Выход продукта 13 г (944), набухаемость в воде 130ь, химическая устойчивость R растворах 5 н Н $0 953, 5 н llaOH, 967, IOX НдО 974.
Пример 2. К кипящему раство" ру 10 г (0,06 молл) хинона в 300 мл метилового спирта добавляют 5 г, Ч,04 моля) набухшего в ДНФА поливинилбензиламина. Далее обрабатывают по примеру 1. Анионообменная емкость по 0,1 н раствору НС1 1,66 мг-экв/г, 40
Недостатками указанного метода являютсл невысокие значения электронообменной емкости.
Целью изобретения является увеличение электронообменной емкости электроноионообменников.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения электроно1 ионообменника путем взаимодействия 10 аминополимера с хиноном или хлоранилом при нагревании в органическом растворителе в качестве аминополимера используют поливинилбензиламин.
Электроноионосбл<енник получают конденсацией поливинил-бензиламина с хиноном или хлоранилом при л<ольном соотношении 1;1-2 и температуре 6080 С в среде диоксан-спирт в тече- 20 пие 3 ч.
Лнионообл<енная емкость по 0,1 н раствору НС1 1,5-1,8 мг-экв/г, редокс-емкость по 0,1 н раствору
1 е (801)з 4>5-5,8 мг-экв/г, химическая устойчивость 94-983 по 0,5 н
ИаОП и 104 Н О . В Hl(-спектрах присутствуют частоты в области 1660 см характерные для хиноидной группы.
ЗО ргдокс-емкость 4,95 мг-экв/г. Выход продукта 23 г (!6 ь), набухаемость в воде 14/, химическая устойчивость в растворах 5 н H Пример 3. Реакцию проводят по примеру 1. Реакционную смесь перемешивают 2 ч при 80 С. Анионообменная емкость редоксита по 0,1 н раствору НС1 1,5 мг-экв/г, по 0,1 н раствору Ге (ЯО )э 5,8 мг-экв/г. Выход продукта 13,27 г (963), набухаемость в воде 1204, химическая устойчивость в растворах 5 í H В промышленности применяются гидрохинон-хинон, содержащие иониты поликонденсационного типа 30-7, по структуре активных групп сходные с предлагаемыми. Однако они характеризуются рядом существенных недостатков по сравнению с электронообменниками полимеризационного типа, синтезированными по предлагаемому способу. Во-первых, обладают более низкой электронообменной емкостью (3,6 мгэкв/г) по сравнению с предлагаемыми (4,5-5,8 мг-экв/г). Кроме того, из-за неоднородности структуры и распределения функциональных групп, обусловленного методом получения (поликонденсацией гидрохинона, фенола и формальдегида), они механически непрочны и химически неустойчивы. Так, при действии окислителей или щелочей наблюдается разрушение смолы, а в, некоторых случаях - необратимая деструкция, тогда как предлагаемые редоксаниониты имеют химическую устойчивость 94-98ь. Электроноионообменник типа 30-7 характеризуется низкой скоростью установления равновесия процессов окисления или восстановления (для 30-7 требуется более 48 ч), в то время как на предлагаемых электронообменниках оно устанавливается в течение 1-2 ч. Преимуществом предложенного способа перед способом-прототипом является также сокращение времени синтеза в 2-3 раза.
