Способ получения сорбента с полиоксиэтиленовыми группами — SU 2001044 (original) (raw)
(57) Использование; синтез сорб ния ценных металлов из водных ность изобретения: взаимодейст ванного стиролдивинилбензопьн (ХМС) - промышленнЫР про 402-2-100 - смесью пойэтипенг ней мол.м 400. Процесстпроводя - 50%-ного водного раствора 100 С при молярном соотношени копь: щелочь: хлор, содержащий равном (0,7-1,3)(3-6):1. 2 табп ательский и а Н.ГВипко вательский БЕНТА СПАМИ Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам(72) Царенко НА Якшин В.ВЖукО.М; Задохина ЛА(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРЛИОКСИЗТИЛЕНОВЫМИ ГРУП ОБРЕТЕНИЯ ента для извлечерастворов. Сущвие хлорметипироого сополимера дуктом - лапроломликопей со средв присутствии 40щелочи при 90 -и полиэтиленглися в сопопимере, 2001044Изобретение относится к способу получения сорбента с функциональными полиоксиэтиленовыми группами. который может быть использован в аналитической химии и гидрометаллургии для извлечения ценных металлов иэ водных растворов.Известен способ получения сорбента с функциональными полиоксиэтиленовыми группами путем взаимодействия хлорметилированного стиролдивинилбенэольного сополимера (ХМС) с полиэтиленгликолями в безводной органической среде в присутствии в качестве основания гидрида натрия. Процесс проводят в тщательно осушенном диоксане при температуре 100 С в течение 24-36 ч. Полученные сорбенты способны эффективно извлекать ценные металлы из водных растворов, причем успешное извлечение наблюдается при наличии в исходном полиэтиленгликоле не менее 6 атомов кислорода.Недостатками способа являются высокая стоимость исходных полиэтиленгликолей, обусловленная сложностью их получения и выделения в чистом виде; применение пожаро- и взрывоопасного гидрида натрия; необходимость применения безводных сред, связанные с этим дополнительные затраты на осушку исходных реагентов и растворителя. К недостаткам способа следует также отнести большую продолжительность процесса и необходимость использования высокотоксичного и пожароопасного метанола для разложения непрореагировавшего гидрида натрия по оконча ии реакции. Перечисленные недостатки делают укаэанный метод малоприемлемым для получения сорбентов с полиоксиэтиленовыми группами как в лабораторной практике, так и в промышленном масштабе,Целью изобретения является упрощение и интенсификация процесса получения сорбента с функциональными полиоксиэтиленовыми группами. снижение его стоимости. а также понижение пожаро- и взрывоопасности при проведении процесса.Поставленная цель достигается тем, что в качестве полиэтиленгликолевой компоненты используют техническую смесь полизтиленгликолей со средней мол.м. 400 - лапрол 402-2-100 в молярном соотношении 0,7-1,3;к количеству хлора, содержащемусяв ХМС, и процесс проводят в присутствии40-50-ного водного раствора щелочи примолярном соотношении щелочи к хлору, содержащемуся в ХМС; равном от (3-6);1 при температуре 90-100 С.Для характеристики поглощающей способности (ПС) сорбентов испольэовали по каэатель, основанный на комплексообразовании полиоксиэтиленовых групп с хлорной кислотой в нитрометане, Для определения ПС навеску 0,2 г сорбента заливают 10 мл 0,1 н. раствора хлорной кислоты в предварительно высушенном и перегнанном нитрометане и выдерживают при комнатной температуре, периодически перемешивая, в течение 30 мин. Затем раствор фильтруют, полимер промывают 40 мл нитрометана. Полимер на фильтре обрабатывают 40 мл горячей воды (75-100 ОС), при этом комплекс полимера с хлорной кислотой разрушается, полимер остается на фильтре, а хлорная кислота переходит в раствор, фильтрат собирают и титруют 0,1 н водным раствором щелочи. ПС определяют по формуле 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Ч С Фгде Ч - объем израсходованного титрантв,мл;С - концентрация титранта, мг-экв/мл;т - нввеска поглотителя, г.Изобретение иллюстрируют примерыконкретного выполнения,8 синтезах использован хлорметилированный макропористый сополимер стиролас дивинилбензолом (10 Д 8 Б) - ХМС, со-,держащий 18,1 О. с размером гранул 0,30,6 мм,П р и м е р 1 (прототип), К 10 г сухогоХМС (0.05 моля О) прибавляют 100 мл диоксана, предварительно высушенного надбезводным сульфатом натрия и первгнанного, и 19,1 г (0,08 моля) перегнанного пентаэтиленгликоля. 4,8 г 50-ной суспвнэиигидрида натрия в масле быстро промываютсухим эфиром и добавляют к реакционнойсмеси так. чтобы температура не поднималась выше 100 С. Затем реакционную массуперемешивают при 100 ОС в течение 24 ч.После охлаждения до комнатной температуры к реакционной смеси добавляют метанолдля разложения непрореагировавшего гидрида натрия, Полимер отфильтровывают,промывают водой, метанолом, водой, затемацетоном. Сушат в вакуум-сушильном шкафу при 50 С до постоянной массы,Получают 13,2 г сорбента, содержаниехлора 0,7. ПС 1,5 мг-экв/г.П р и м е р 2. Смесь 10.0 г ХМС(0,05 моляС), 20,0 г лапрола 402-2-100 (0,05 моля) и28,0 г (19 мл) 50-ного водного растворагидроокиси калия (0,25 моля КОН) перемешивают при 100 ОС в течение 8 ч, После охлаждения реакционной смеси прибавляют50 мл воды, полимер отфильтровывают, промывают водой. 3-ным раствором кислоты,2001044 водой до нейтральной реакции промывных вод, затем ацетоном и сушат до постоянного веса.Получают 15,6 г сорбента, содержание хлора 0,8, ПС 1,4 мг-экв/г.Влияние условий реакции на процесс получения поглотителя с полиоксиэтиленовыми группами представлено в табл, 1.Сравнение сорбемтов по отношению к извлечению ценных металлов.В коническую колбу помещают 0,1 г сорбентэ и 10 мл солянокислого раствора (7-9 моль/л НО) хлоридов металлов. содержащего по 10 мг/л железа, золота, галлия, олом, сурьмы. Колбу периодически встряхивают. Через сутки раствор отфильтровывают, определяют содержание элементов атомно- эмиссионным методом с возбуждением спектров в индукционном высокочастотном разряде и рассчитывают степень извлечения металлов, Результаты представлены в табл, 2,Кэк видно из данных табл. 2, сорбент с функциональными полиоксиэтиленовыми группами, полученный по предлагаемому способу, по поглощающей способности по отношению к ценным металлам не уступает сорбенту, полученному в условиях прототипа,5 10(56) 3, Агп. Спегп. Зос 1979, ч. 101, ге 5, р,4249-4258. Тэблицэ 1 Пол ченный со бент Температура,фС Продол- жительмость реакции, ч Пример КоличествоХМС, г Молярное со- отношение лапрол:С 1 Вид и концентрация раствора щелочи,Молярное со- отношение щелочь:О Вес, г ПС,мг-экв/г2001044 Составитель Г. РусскихТехред М,Моргентал Корректор А. Козориэ Редактор Заказ 3109Тираж Подписное НПО " Поиск " Роспатента113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА С ПОЛИОКСИЭ- тиленовыми гРуппАми путем взаимодействия хлорметилированного стиролдивинилбенэольного сополимера с полиэтиленгликолем, отличающийся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, снижения стоимости сорбента, понижения пожаро-и взрывобезопасности процесса, в качестве полиэтиленгликоля используют промышленный продукт Лаирол-2 - смесь полиэтиленгликолей со средней мол.м. 400 и процесс проводят в присутствии 40-50-ного водного раствора щелочи при молярном соотношении полиэтиленгликоль; щелочь: хлор, содержащийся в сополимере, 0,7 - 1,3: 3- 10 6: 1 при 90-100 С.