CS225017B1

CS225017B1 - Způsob přípravy sorbentů na bázi celulózy

Info

Publication number: CS225017B1
Application number: CS399281A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Tokar; Jiri Ing Csc Novak; Vaclav Musil; Jiri Ing Csc Stamberg
Original assignee: Oldrich Tokar; Novak Jiri; Vaclav Musil; Stamberg Jiri
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1984-02-13

Description

Vynález se týká způsobu přípravy sorbentů na bázi celulózy s diazotovánými 3-N-aminoarylamino-2-hydroxypropylovými skupinami a následujícím zavedením výměnných funkčních skupin pomocí kopulace.

V současné době se projevuje snaha o získání chelatačních ionexů s co nejvyšš.ím výkonem, který je dán co nejvyšší kapacitou a co nejvyšší výměnnou rychlostí. Kapacita celulózové jednotky ionexu je přímo závislá na koncentraci přítomných výměnných funkčních skupin. Rychlost výměny je silně ovlivňována aktivním povrchem ionexu a přístupností výměnných funkčních skupin.

Dosud používané deriváty celulózy s diazotovatelnými p-aminobenzylovými funkčními skupinami mají výměnnou kapacitu 0,15 až 0,20 mol g^-', což je pro dnešní potřeby již malá kapacita.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že mnohem vyšší výměnné kapacity lze dosáhnout způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se na celulózu obsahující strukturní jednotky obecného vzorce:

Celulóza - O-CHg-CH-CHg-NH-Ar-NH-Ac, OH kde

Ac je acetyl nebo formyl

Ar je benzenové jédro případně substituované alkylem C, až C*, alkoxydem C₁ až C^, halogenem, aitroskupinou, přičemž poloha skupiny -HN-Ac může být v poloze 2, 3 nebo 4, nejdříve za stálého míchání působí vodným roztokem dusitanu sodného v prostředí zředěné kyseliny chlorovodíkové při teplotě 0 až 10 °C po dobu 1 až 3 hodiny a po odsátí a promytí diazocelulózy ledovou vodou se tato postupně během 10 až 30 minut přidává do míchaného roztoku kopulačního činidla, které je schopno tvořit komplexy s kovy, ochlazeného na 0 až 10 °C a při stejné teplotě se reakční směs za míchání udržuje další 1 až 3 hodiny, načež se po dobu dalších 1 až 3 hodin míchá při 15 až 30 Ca nakonec se celulóza s funkčními skupinami odsaje a promyje.

Výhodou způsobu podle vynálezu je dosahování výměnné kapacity vyšěí než 0,20 mol g^-1, což je dáno vyšěí koncentrací funkčních skupin vázaných v celulózové jednotce. Další výhodou je vysoká výměnné rychlost, zejména při použití sférické celulózy.

^rýchozí modifikovaná celulóza obsahující 3-N-aminoarylamino-2-hydroxypropylové skupiny se připravují reakcí primárního aromatického di-aminu, jehož jedna aminoskupina je chráněna acylcjvou skupinou, s 1 -chlor-2,3-epoxy-propanem v prostředí organického rozpouštědla neomezeně mísitelného s vodou a s následující reakcí této surové reakční směsi se suspenzí celulózyía hydroxidu alkalického kovu v prostředí organického rozpouštědla nemísitelného s vodou. &

tiiazotace se provádí známými postupy dusitanem sodným v prostředí zředěné kyseliny chlorovodíkové, při teplotě 0 až 10 °C.

Separace diazo-oelulózy se provádí odfiltrováním reakční směsi a promytím diazo-oelulózy ledovou vodou, aby nedošlo k jejímu rozkladu.

i {ako kopulační činidla se používají ta kopulační činidla, která jsou schopna vytvořit komplexy s kovy. S výhodou se používají 8-hydroxychinolin, kyselina salicylová, kyselina sulfosalicylová, kyselina chromotropová, difenylthiokarbazon, 1-(2-pyridylazo)-2-naftol, 4-(2-pyridylazo)-resorcin, Kopulace se provádí známými poátupy.

Konečný produkt se získá filtrací reakční směsi, nakonec se celulóza promyje rozpouštědlem vhodným pro příslušné kopulační činidlo.

Přikladl

5,0 g celulózy, obsahující 1 -(N-p-aminofenyl)-amino-2-hydroxypropylové skupiny v množství 0,796 mmol/g, se rozmíchá se 16,0 ml zředěné kyseliny chlorovodíkové (1:1) a při teplotě 0 - 5 °C se diazotuje roztokem 1,1 g dusitanu sodného v 10 ml vody. Při stejné teplotě se míchá 2 hodiny. Potom se diazo-celulóza odsaje, promyje ledovou vodou dokud je filtrát kyselý Důkladně odsátá diazo-celulóza se potom po částech přidává k roztoku obsahujícímu 1,10 g kyseliny salicylové a 0,42 g uhličitanu sodného ve 20 ml vody při teplotě 5 °C. Po přidání veškeré diazo-oelulózy se při stejné teplotě míchá 2 hodiny a ještě další 2 hodiny při laboratorní teplotě. Získaný sorbeůt se promyje vodou do neutrální reakce filtrátu. Takto připravený ionex vykazuje kapacitu pro ionty Fe^⁺ 0,43 mmol/g při pH=2.

Příklad 2

5,0 g celulózy, obsahující 1 -(N-m-aminofenyl)-amino-2-hydroxypropylové skupiny v množství 0,785 mmol/g, se diazotuje jak uvedeno v příkladu 1.

Důkladně odsátá diazo-celulóza se potom po částech přidává k roztoku 1,15 g 8-hydroxychinolinu ve 20 ml ethylalkoholu při teplotě 5 až 10 °C. Po přidání veškeré diazo-celulózy se při stejné teplotě míchá 2 hodiny a potom další 3 hodiny při laboratorní teplotě. Získaný produkt se promyje ethylalkoholem dokud vytékající filtrát není bezbarvý.

Získaný ionex vykazuje výměnnou kapacitu pro ionty Fe³⁺ 0,351 mmol/g při pH= 4, pro ionty Zn²⁺ 0,320 mmol/g při pH=5 a pro ionty UO₂ ⁺ 0,342 mmol/g při pH=7.

Claims

Způsob přípravy sorbentů na bázi celulózy s diazotovanými 3-N~aminoarylamino-2-hydroxypropylovými skupinami, vyznačený tím, že se na celulózu obsahující strukturní jednotky obecného vzorce:

Celulóza - O-CH₂-CH-GH₂-RH-Ar-NH-Ac,

OH kde

Ac je acetyl nebo formyl,

Ar je benzenové jádro případně substituované alkylem až C^, alkoxylem C₁ až C^, halogenem, nitroskupinou, , přičemž poloha skupiny -NH-Ac může být 2, 3 nebo 4, nejdříve za stálého míchání působí vodným roztokem dusitanu sodného v prostředí zředěné kyseliny chlorovodíkové při teplotě 0 až 10 °C po dobu 1 až 3 hodin a po odsétí a promytí diazo-celulózy ledovou vodou se tato postupně během 10 až 30 minut přidává do míchaného roztoku kopulačního činidla, které je schopno tvořit komplexy s kovy, ochlazeného na 0 až 10 °C a při stejné teplotě se reakční směs za míchání udržuje další 1 až 3 hodiny, načež se po dobu dalších 1 až 3 hodin míchá při 15 až 30 °C a nakonec se celulóza s funkčními skupinami odsaje a promyje.