JP7426836B2 - 低含水水酸化第4級アンモニウム溶液の製造方法 - Google Patents
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Description
(浸透気化に供する高含水水酸化第4級アンモニウム溶液の調製)
WO98-003466公報記載の方法に従って、塩化テトラメチルアンモニウムから電解透析により水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を調製した。得られた水溶液の水酸化テトラメチルアンモニウム濃度は酸による中和滴定により求めた結果、25質量%であった。
1.カチオン交換基を有する膜の調製
ポリスルホンを1,2-ジクロロエタンに溶解させ、所定量のクロロスルホン酸を滴下してスルホン化反応を行い、スルホン酸基を導入した。1,2-ジクロロエタンをメタノールと置換し、次いで乾燥させた後、得られた高分子をN-メチル-2-ピロリドンに15質量%濃度で溶解させ、ガラス板上にキャストし、次いで水に浸漬して相変化させることにより膜状物を得た。得られた膜状物は、厚み201μm、膜の片面に10μmの緻密層を有する非対象構造で、スルホン酸基容量は、0.8mmol/g-乾燥膜であった。
有効膜面積40cm2の浸透気化膜で処理液室と透過室に区画した浸透気化装置に前述の調製膜の緻密層が処理液室側に向くように組み込み、処理液室側に先に調製した高含水水酸化テトラメチルアンモニウム溶液を膜面流速10cm/s、液温50℃、常圧下で供給した。一方、透過室側は真空ポンプで、0.001MPaになるように減圧にして、浸透気化操作を行なった。実験は、所定時間連続して行い、透過室側の気体状物を蒸気トラップで捕集し、透過係数Q(g/(m2・h))と分離係数α(水/有機溶媒)=([透過室側の水質量%]/[透過室側の有機溶媒質量%])/([処理液室側の水質量%]/[処理液室側の有機溶媒質量%])を測定値より求めた。
浸透気化法で脱水した低含水水酸化テトラメチルアンモニウム溶液の水酸化テトラメチルアンモニウム濃度は酸による中和滴定、含水量は、カールフィッシャー滴定法、ハロゲン含量はイオンクロマト分析法、不純物金属は誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)によって測定した。尚、不純物金属は、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、及びZnを測定し、各不純物金属の中の最大値濃度、および不純物金属の総量の結果を示した。
実施例1において、水選択透過性浸透気化膜を、以下の方法により調製した第4級アンモニウム塩基導入膜に代えた以外は同様にして低含水水酸化第4級アンモニウム溶液を製造した。その結果を表1に示す。
ポリスルホンを1,2-ジクロロエタンに溶解させた後、塩化スズを触媒としてクロロメチルメチルエーテルをポリスルホンと反応させてクロロメチル基を導入した。1,2-ジクロロエタンをメタノールと置換し、次いで乾燥させた後、得られた高分子をN-メチル-2-ピロリドンに15質量%濃度で溶解させて、ガラス板上にキャストし、次いで水に浸漬して相変化させることにより膜状物を得た。その膜状物をトリメチルアミン水溶液に浸漬して、第4級アンモニウム塩基を導入した。得られた膜状物は、厚み198μm、膜の片面に11μmの緻密層を有する非対象構造で、第4級アンモニウム塩基容量は、0.8mmol/g-乾燥膜であった。
実施例1において、有機溶媒をイソプロパノールとした以外は、同様にして、低含水水酸化第4級アンモニウム溶液を製造した。尚、イソプロパノールは、使用前に蒸留精製を行い、不純物金属を予め除去したものを用いた。その結果を表1に示す。
実施例3おいて、水選択透過性浸透気化膜を実施例2で調製した第4級アンモニウム塩基導入膜に代えた以外は、同様にして、低含水水酸化第4級アンモニウム溶液を製造した。その結果を表1に示す。
実施例1において、有機溶媒として、メタノール(実施例5)、イソプロパノール(実施例6)を使用し、水選択透過性浸透気化膜として、以下の方法により調整されたイオン交換基が導入されていない膜を用いた以外は、同様にして、低含水水酸化第4級アンモニウム溶液を製造した。その結果を表2に示す。
ポリスルホンをN-メチル-2-ピロリドンに15質量%濃度で溶解させ、ガラス板上にキャストし、次いで水に浸漬して相転換させることにより膜状物を得た。得られた膜状物は、厚み195μm、膜の片面に10μmの緻密層を有する非対象構造膜であった。
実施例1において、浸透気化の処理時間を1.5倍(実施例7)、2倍(実施例8)に変更した以外は、同様にして、低含水水酸化第4級アンモニウム溶液を製造した。その結果を表3に示す。
Claims (3)
- 水より沸点が低いアルコールを溶媒とし、溶質として水酸化第4級アンモニウムを含み、且つ、水を2.0質量%以上含む高含水水酸化第4級アンモニウム溶液を、水選択透過性浸透気化膜を用いる浸透気化法により脱水することを特徴とする低含水水酸化第4級アンモニウム溶液の製造方法。
- 前記水選択透過性浸透気化膜がイオン交換基を有する高分子膜である請求項1記載の低含水水酸化第4級アンモニウム溶液の製造方法。
- 水より沸点が低いアルコールを溶媒とし、溶質として水酸化第4級アンモニウムを1~30質量%の濃度で含み、且つ、水含量が2.0質量%未満であり、ハロゲン含量が、100ppb以下であり、かつ、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、及びZnの不純物金属の総量が50ppb以下、個々の不純物金属の含量が5ppb以下であることを特徴とする低含水水酸化第4級アンモニウム溶液。
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