KR20200096516A - 산화주석 (ii)을 함유하는 음이온 교환기에 의한 크롬 (iv) 함유 물의 처리 - Google Patents
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Abstract
용해된 크롬 (VI)을 함유하는 물과 (a) 아민 기가 공유 결합된 중합체 비드, 및 (b) 산화주석 (II)을 포함하는 음이온 교환 조성물을 접촉시키는 단계를 포함하는 물의 처리 방법이 제공된다.
Description
크롬 (VI)으로도 공지된 6가 크롬은 매우 다양한 산업 공정에 사용된다. 6가 크롬은 때때로 물에 원하지 않는 오염물로서 존재한다. 물로부터 6가 크롬을 제거하는 공정이 바람직하다.
미국 특허 제7,708,892호에는 금속으로 도핑된 이온 교환기의 사용이 기술되어 있다. 미국 특허 제7,708,892호에 따르면, 도핑에 사용되는 금속은 임의의 다양한 금속일 수 있다. 미국 특허 제7,708,892호에 따르면, 금속-도핑된 이온 교환기는 산소 원자 및 금속 원자 둘 다를 함유하는 오염물을 비롯한 다양한 용해된 오염물을 물로부터 제거하는 데 사용될 수 있으며, 여기서, 금속 원자는 다양한 금속으로부터 선택될 수 있다. 물로부터 6가 크롬을 제거하는 데 특히 효과적인 이온 교환 조성물을 제공하는 것이 요구된다.
다음은 본 발명의 내용이다.
본 발명의 제1 양태는 다음을 포함하는 음이온 교환 조성물이다:
(a)
아민 기가 공유 결합된 중합체 비드, 및
(b)
산화주석 (II).
본 발명의 제2 양태는 용해된 크롬 (VI)을 함유하는 물과 다음을 포함하는 음이온 교환 조성물을 접촉시키는 단계를 포함하는 물의 처리 방법이다:
(a)
아민 기가 공유 결합된 중합체 비드, 및
(b)
산화주석 (II).
다음은 본 발명의 상세한 설명이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 하기 용어는 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한, 지정된 정의를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "중합체"는 더 작은 화학적 반복 단위의 반응 생성물로 이루어진 상대적으로 큰 분자이다. 중합체는 선형, 분지형, 성상, 루프형, 과다분지형, 가교형, 또는 이들의 조합인 구조를 가질 수 있고, 단일 유형의 반복 단위를 갖거나("단독중합체"), 하나 초과의 유형의 반복 단위를 가질 수 있다("공중합체"). 공중합체는 무작위로, 순서대로, 블록으로, 다른 배열로, 또는 이들의 임의의 혼합 또는 조합으로 배열된 다양한 유형의 반복 단위를 가질 수 있다.
중합체의 반복 단위를 형성하도록 서로 반응할 수 있는 분자는 본원에서 "단량체"로 공지된다. 이렇게 형성된 반복 단위는 본원에서 단량체의 "중합 단위"로 공지된다.
비닐 단량체는 구조 
를 가지며, 여기서, 각각의 R1, R2, R3, 및 R4는 독립적으로, 수소, 할로겐, (예를 들어, 알킬 기와 같은) 지방족 기, 치환 지방족 기, 아릴 기, 치환 아릴 기, 또 다른 치환 또는 비치환 유기 기, 또는 이들의 임의의 조합이다. 비닐 단량체는 중합체를 형성하도록 자유 라디칼 중합이 가능하다. 일부 비닐 단량체는 R1, R2, R3, 및 R4 중 하나 이상에 포함된 하나 이상의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 가지며, 이러한 비닐 단량체는 본원에서 다작용성 비닐 단량체로 공지된다. 정확히 하나의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 가진 비닐 단량체는 본원에서 1작용성 비닐 단량체로 공지된다.
스티렌계 단량체는 각각의 R1 및 R2가 수소이고, R3이 수소 또는 알킬이고, 
가 구조
를 갖는 비닐 단량체이며, 여기서, 각각의 R5, R6, R7, R8, 및 R9는 독립적으로, 수소, 할로겐, (예를 들어, 알킬 기 또는 비닐 기와 같은) 지방족 기, 치환 지방족 기, 아릴 기, 치환 아릴 기, 또 다른 치환 또는 비치환 유기 기, 또는 이들의 임의의 조합이다.
하나 이상의 중합체를 형성하는 단량체들 간의 반응은 본원에서 중합 공정으로 칭해진다.
중합체는 본원에서, 중합 후에 이들 중합 단위 중 일부 또는 전부가 하나 이상의 작용기의 부가에 의해 변경되더라도 중합체를 제조하는 데 사용되는 단량체의 중합 단위를 함유하는 것으로 언급된다. 예를 들어, 스티렌:DVB의 중량비가 90:10인 스티렌 및 DVB로 제조된 공중합체는 스티렌의 중합 단위가 90%인 것으로 언급된다. 그 후, 상기 공중합체가 황산과의 반응에 의해 방향족 고리 상의 일부 수소 원자가 술폰산 기로 대체되도록 변경되는 경우, 생성된 작용화 중합체는 여전히 90 중량%의 중합된 스티렌 단위를 갖는 것으로 언급될 것이다.
거대다공성 중합체 비드는 평균 기공 직경이 20 nm 이상인 다공성 구조를 갖는다. 기공 직경은 질소 가스를 사용하는 Brunauer-Emmett-Teller(BET) 방법을 사용하여 측정된다. 거대다공성 중합체 비드는 일반적으로 포로겐을 단량체 액적 내로 포함시킴으로써 제조된다. 포로겐은 단량체에 가용성이지만, 상기 중합체가 포로겐에 용해되지 않으므로, 중합체가 형성됨에 따라 포로겐의 상-분리된 도메인이 남아 있다. 중합 후, 포로겐은 증발에 의해 또는 용매로 세척함으로써 제거된다. 중합체 비드의 다공성 구조는 포로겐이 그의 상-분리된 도메인으로부터 제거될 때 남겨진 빈 공간이다.
겔형 중합체 비드는 포로겐의 사용 없이 제조된다. 겔형 중합체 비드의 기공은 중합체 비드의 얽힌, 아마도 가교된 중합체 사슬의 원자들 사이의 자유 부피이다. 겔형 중합체 비드의 기공은 20 nm보다 작다. 일부 경우에, 겔형 수지의 기공은 너무 작아서 BET 방법을 사용하여 탐지될 수 없다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 이온 교환은 용액이 이온 교환 수지와 접촉하는 공정이다. 용액과 접촉하기 전에, 이온 교환 수지는 특정 전하의 작용기를 갖고, 작용기와 관련된 반대 전하의 이온을 갖는다. 용액이 이온 교환 수지와 접촉할 때, 용액 중의 일부 이온은 이온 교환 수지 상의 작용기와 연관된 동일 전하의 이온과 장소를 교환함으로써 이온 교환 수지에 부착된다.
중합체 비드는 입자의 중량을 기준으로 90 중량% 이상의 유기 중합체를 함유하는 입자이다. 중합체 비드는 구형 또는 거의 구형이다. 중합체 비드는 그 반경에 의해 특성화된다. 비드가 구형이 아닌 경우, 비드의 반경은 본원에서 비드와 동일한 체적을 갖는 가상의 구체인 "기준 구체"의 반경인 것으로 간주된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "주위 온도"는 "실온"과 동의어이며, 대략 23℃이다.
입자의 콜렉션은 부피 평균 직경에 의해 특성화될 수 있다.
비는 본원에서 다음과 같이 특성화된다. 예를 들어, 비가 5:1 이상인 것으로 언급되는 경우, 그 비는 5:1 또는 6:1 또는 100:1일 수 있지만 4:1일 수는 없음을 의미한다. 이러한 특성을 일반적인 방식으로 말하자면, 비가 X:1 이상인 것으로 언급되면, 그 비는 Y가 X 이상인 Y:1이다. 이와 유사하게, 예를 들어, 비가 2:1 이하인 것으로 언급되는 경우, 그 비는 2:1 또는 1:1 또는 0.001:1일 수 있지만, 3:1일 수는 없음을 의미한다. 이러한 특성을 일반적인 방식으로 말하자면, 비가 Z:1 이하인 것으로 언급되면, 그 비는 W가 Z 이하인 W:1이다.
본 발명의 음이온 교환 조성물은 중합체 비드의 콜렉션을 함유한다. 중합체 비드는 중합체를 함유한다. 중합체 비드는 25℃에서 고체이고 중합체 입자의 중량을 기준으로 90 중량% 이상; 더 바람직하게는 95 중량% 이상의 양의 중합체를 함유하는 입자이다.
본 발명의 음이온 교환 조성물은 또한 산화주석 (II)을 함유한다. 바람직하게는, 음이온 교환 조성물의 총 중량의 백분율로서 중합체 비드 및 산화주석 (II)의 중량을 합한 양은 90% 이상; 더 바람직하게는 95% 이상; 더 바람직하게는 99% 이상이다.
중합체 비드는 거대다공성 비드 또는 겔 비드일 수 있다. 거대다공성 비드가 바람직하다.
중합체 입자에서 바람직한 중합체는 비닐 단량체의 자유 라디칼 중합에 의해 형성된 중합체이다.
바람직한 비닐 단량체는 스티렌계 단량체, 아크릴 단량체 및 이들의 혼합물이다. 바람직하게는, 사용된 모든 단량체는 스티렌계 단량체, 아크릴 단량체 및 이들의 혼합물; 더 바람직하게는 스티렌계 단량체로부터 선택된다. 더 바람직하게는, 사용된 모든 단량체는 스티렌계 단량체로부터 선택된다. 비닐 단량체는 바람직하게는 하나 이상의 1작용성 비닐 단량체를 포함한다. 바람직한 1작용성 비닐 단량체는 아크릴 및 스티렌계 1작용성 단량체이며; 1작용성 스티렌계 단량체가 더 바람직하고; 스티렌이 더 바람직하다. 비닐 단량체는 바람직하게는 하나 이상의 다작용성 비닐 단량체를 포함한다. 바람직한 다작용성 비닐 단량체는 다작용성 스티렌계 단량체이며; 디비닐 벤젠이 더 바람직하다.
바람직하게는, 중합체 입자에서의 중합체는 중합체의 중량을 기준으로 5 중량% 이상; 더 바람직하게는 25 중량% 이상; 더 바람직하게는 50 중량% 이상; 더 바람직하게는 75 중량% 이상; 더 바람직하게는 95 중량% 이상의 양의 스티렌계 단량체의 중합 단위를 함유한다.
바람직한 중합체는 중합체의 중량을 기준으로, 1 중량% 이상; 더 바람직하게는 1.5 중량% 이상; 더 바람직하게는 2 중량% 이상의 양의 다작용성 비닐 단량체의 중합 단위를 갖는다. 바람직한 중합체는 중합체의 중량을 기준으로, 25 중량% 이하; 더 바람직하게는 20 중량% 이하; 더 바람직하게는 15 중량% 이하; 더 바람직하게는 11 중량% 이하; 더 바람직하게는 6 중량% 이하의 양의 다작용성 비닐 단량체의 중합 단위를 갖는다.
바람직한 중합체는 중합체의 중량을 기준으로, 99 중량% 이하; 더 바람직하게는 98.5 중량% 이하; 더 바람직하게는 98 중량% 이하; 더 바람직하게는 98.5 중량% 이하의 양의 1작용성 비닐 단량체의 중합 단위를 갖는다. 바람직한 중합체는 중합체의 중량을 기준으로, 75 중량% 이상; 더 바람직하게는 80 중량% 이상; 더 바람직하게는 85 중량% 이상; 더 바람직하게는 89 중량% 이상; 더 바람직하게는 94 중량% 이상의 양의 1작용성 비닐 단량체의 중합 단위를 갖는다.
바람직하게는, 단량체들의 공중합 후 중합체는 전환 공정을 거쳐 음이온 교환 수지를 생성한다. 음이온 교환 수지는 하기 카테고리에 속한다. 약염기 음이온 교환 수지는 1차, 2차 또는 3차인 펜던트 아미노 기를 갖는다. 강염기 음이온 교환 수지는 펜던트 4차 아미노 기를 갖는다. 임의의 이들 펜던트 작용기가 중합체 비드에 부착된 경우, 비드는 "작용화된 수지"로 지칭된다.
전형적으로, 가교된 폴리스티렌 비드와 같은 중합체 비드로부터의 음이온 교환 수지의 제조에서, 비드는 유리하게는 할로알킬화, 바람직하게는 할로메틸화, 가장 바람직하게는 클로로메틸화되고, 그 후 이온 활성 교환기가 할로알킬화 공중합체에 부착된다. 전형적으로, 할로알킬화 반응은 가교된 부가 공중합체를 할로알킬화제로 팽윤시키고, 그 후 프리델-크래프츠(Friedel-Crafts) 촉매의 존재 하에 공중합체 및 할로알킬화제를 반응시키는 것으로 이루어진다. 전형적으로, 약염기 음이온 교환 수지는 할로알킬화 공중합체를 암모니아, 1차 아민 또는 2차 아민과 반응시킴으로써 제조된다. 전형적으로, 강염기 음이온 교환 수지는 할로알킬화 공중합체를 3차 아민과 반응시킴으로써 제조된다.
본 발명의 중합체 비드의 콜렉션은 또한 산화주석 (II)을 함유한다. 산화주석 (II)은 임의의 방법에 의해 중합체 비드의 콜렉션 내로 도입될 수 있다. 바람직한 방법은 음이온 교환 수지 중합체 비드를 제공하고, 비드를 용해된 주석 (II) 이온을 함유하는 수용액, 예를 들어 염화주석 (II)의 수용액과 접촉시키는 것이다. 바람직하게는, 주석 (II) 이온을 함유하는 용액으로부터 비드를 제거한 후, 이어서 비드는 pH가 8 초과인 수용액, 예를 들어 수산화나트륨 수용액과 접촉된다. pH가 8 초과인 용액으로부터 비드를 제거한 후, 비드는 바람직하게는 물로 세척된다.
바람직하게는, 중합체 비드의 콜렉션은 200 μm 이상; 더 바람직하게는 400 μm 이상, 더 바람직하게는 600 μm 이상의 부피 평균 직경을 갖는다. 바람직하게는, 중합체 비드의 콜렉션은 1,500 μm 이하; 더 바람직하게는 1,000 μm 이하의 부피 평균 직경을 갖는다.
중합체 비드의 콜렉션은 일반적으로 중합체에 더하여 물을 함유한다. 물이 작용화된 중합체 비드에 흡착되는 것으로 고려된다. 물의 양은 액체 물을 제거하고(임의의 것이 중합체 비드와 접촉하는 경우) 그 후 23℃에서 비드가 100% 상대 습도의 공기와 평형에 도달하게 함으로써 평가된다. 비드 내의 물의 양은 작용화된 중합체 비드의 콜렉션(비드 및 흡착된 물 둘 다를 포함함)의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 30 중량% 이상; 더 바람직하게는 50 중량% 이상; 더 바람직하게는 60 중량% 이상; 더 바람직하게는 70 중량% 이상이다. 비드 내의 물의 양은 작용화된 중합체 비드의 콜렉션의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 90 중량% 이하이다.
중합체 비드의 콜렉션에서의 주석의 양은 음이온 교환 조성물의 총 중량의 백분율로서의 원소형 주석의 중량에 의해 특성화된다. 바람직하게는, 주석의 양은 0.5% 이상; 더 바람직하게는 1% 이상; 더 바람직하게는 2% 이상; 더 바람직하게는 3% 이상이다. 바람직하게는 주석의 양은 25% 이하; 더 바람직하게는 20% 이하; 더 바람직하게는 15% 이하; 더 바람직하게는 10% 이하이다.
바람직하게는, 중합체 비드의 콜렉션에 존재하는 주석의 대부분 또는 전부는 산화주석 (II)으로 존재한다. 바람직하게는, 산화주석 (II)로 존재하는 주석의 양은, 존재하는 모든 주석의 몰 백분율로서, 90% 이상; 더 바람직하게는 95% 이상; 더 바람직하게는 99% 이상이다.
산화주석 (II)의 대부분 또는 전부가 중합체 비드 내부에 또는 중합체 비드의 표면 상에 존재하거나 이들의 조합이고, 중합체 비드들 사이의 간극 공간에는 존재하지 않는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 산화주석 (II)의 총 중량을 기준으로 90 중량% 이상의 산화주석 (II)이 중합체 비드 내부에 위치한다. 바람직하게는, 산화주석 (II)의 총 중량을 기준으로 80 중량% 이상의 산화주석 (II)이 10 μm 미만의 직경; 더 바람직하게는 5 μm 이하; 더 바람직하게는 2 μm 이하; 더 바람직하게는 1 μm 이하의 직경을 갖는 입자 형태이다.
바람직하지 않은 산화주석 (II)의 형태(본원에서 "범위 밖의" 산화주석 (II)으로 라벨링됨)를 특성화하는 것이 유용한데, 이는 10 μm 이상의 임의의 치수를 갖는 입자 형태의 산화주석 (II)으로서, 이러한 산화주석 (II) 입자가 하나 이상의 중합체 비드의 표면과 접촉하든지 아니든지 간에, 중합체 비드들 사이의 간극 공간에 위치한다. 바람직하게는, 범위 밖의 산화주석 (II)의 양은, 모든 산화주석 (II)의 몰 퍼센트로서 10% 이하; 더 바람직하게는 5% 이하; 더 바람직하게는 2% 이하; 더 바람직하게는 1% 이하; 더 바람직하게는 0이다.
바람직하게는 중합체 비드는 주석 (II) 이외의 금속을 거의 또는 전혀 함유하지 않는다. 바람직하게는, 원소형 금속으로서의 모든 금속의 총 중량 대 원소형 주석 (II)의 중량의 비는 0.5:1 이하; 더 바람직하게는 0.2:1 이하; 더 바람직하게는 0.1:1 이하; 더 바람직하게는 0.05:1 이하; 더 바람직하게는 0.02:1 이하; 더 바람직하게는 0.01:1 이하이다.
본 발명의 중합체 비드의 바람직한 용도는 용해된 크롬 (VI) 이온을 함유하는 물(본원에서 "처리-전" 물)의 처리이다. 크롬 (VI) 이온은 크롬이 (VI) 산화 상태로 있는 한, 그리고 분자, 이온 또는 착체가 처리-전 물에 용해되는 한, 임의의 분자, 이온 또는 착체의 일부로서 존재할 수 있다. 크롬 (VI)을 함유하는 음이온이 바람직하다. 크롬 (VI)을 함유하는 음이온의 예로는 HCrO4 -, CrO4 2-, 및 Cr2O7 2-이 있다. 바람직하게는, 처리-전 물은 처리-전 물의 총 중량을 기준으로, 원자형 크롬으로서 0.01 ppm 이상; 더 바람직하게는 0.02 ppm 이상; 더 바람직하게는 0.05 ppm 이상의 중량 기준의 양의 크롬 (VI)을 함유한다. 바람직하게는, 처리-전 물은 처리-전 물의 총 중량을 기준으로, 원자형 크롬으로서 100 ppm 이하; 더 바람직하게는 50 ppm 이하; 더 바람직하게는 25 ppm 이하; 더 바람직하게는 10 ppm 이하; 더 바람직하게는 5 ppm 이하; 더 바람직하게는 2 ppm 이하; 더 바람직하게는 1 ppm 이하의 중량 기준의 양의 크롬 (VI)을 함유한다.
처리-전 물은 선택적으로 하나 이상의 추가의 용해된 화합물을 함유한다. 바람직한 추가의 용해된 화합물은 무기 염이다. 바람직하게는, 모든 용해된 화합물의 총량은 용해된 화합물을 포함하여 물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 이하; 더 바람직하게는 0.3 중량% 이하; 더 바람직하게는 0.1 중량% 이하이다.
바람직하게는 처리-전 물은 처리-전 물을 본 발명의 중합체 비드와 접촉시킴으로써 처리된다. 접촉은 예를 들어 배치식 방법 및 컬럼식 방법을 포함하는 임의의 방법에 의해 수행될 수 있다.
배치식 방법에서, 처리-전 물 및 중합체 비드를 용기 내에 넣고, 선택적으로, 기계적으로 교반한다. 바람직하게는, 물(이제 본원에서 "처리-후 물"로 지칭됨)은 그 후 예를 들어 경사 분리 또는 여과 또는 이들의 조합을 포함하는 방법에 의해 중합체 비드로부터 분리된다. 배치식 방법에서, 비 "R1"은 벌크(bulk) 물이 존재하지 않는 습윤 비드로서 측정된 그램 단위의 중합체 비드의 중량 대 그램 단위의 배치 내의 원자형 크롬 (VI)의 총 중량의 비로 정의하는 것이 유용하다.
컬럼식 방법에서, 중합체 비드의 콜렉션은 중합체 비드를 적소에 포획하고, 물이 용기로 유입되게 하는 입구를 갖고, 물이 용기에 유통되게 하는 한편 중합체와 친밀하게 접촉하게 하고, 물이 용기에서 배출되게 하기 위한 출구를 갖는 용기에 넣는다. 처리-전 물은 입구를 통해 도입되고, 중력에 의해 또는 펌프에 의해 또는 이들의 조합에 의해 강제로 컬럼에 유통되고, 그 후 출구를 통해 컬럼에서 배출된다. 칼럼에서 배출된 후, 물은 본원에서 "처리-후 물"로 라벨링된다.
컬럼식 방법에서, 비 R1은 다음과 같이 특성화된다. 중합체 비드의 콜렉션의 중량은, 습윤되지만 벌크 물이 존재하는 것은 아닌 비드를 사용하여 그램 단위로 측정된다. 처리-전 물은 컬럼에 유통되게 하고, 그 후 상기 유통은 중지된다. 크롬 (VI)의 중량은 컬럼에 유입된 처리-전 물 전부에서의 모든 원자형 크롬 (VI)의 총 중량(g)인 것으로 간주된다. 그 후, 비 R1은 중합체 비드의 콜렉션의 중량 대 크롬 (VI)의 중량의 비이다.
사용된 방법이 배치식 방법인지 또는 컬럼식 방법인지에 관계 없이, 바람직하게는 R1은 300:1 이상; 더 바람직하게는 450:1 이상; 더 바람직하게는 900:1 이상이다. 바람직하게는, R1은 10,000:1 이하이다.
다음은 본 발명의 실시예이다.
중합체 비드의 콜렉션을 특성화하기 위해 하기 특성을 사용하였다. "VMD"는 마이크로미터(μm) 단위의, 입자의 부피 기준 평균 직경이다. "EQ-물"은 비드가 액체 물에 노출되고, 여분의 액체 물이 제거되고, 비드가 100% 상대 습도에서 23℃에서 공기와 평형에 도달되고; 그 후 비드가 칭량되고, 건조되고, 다시 칭량된 후 중합체 비드의 콜렉션에서 발견되는 물의 양이며; 중량 차이는 "EQ-물"로서, 물을 포함하는 비드의 최초 총 중량의 백분율로 물의 중량으로 표시된다.
다음의 약어를 하기 실시예에서 사용한다.
DI = 탈이온화
ND = 아무 것도 검출되지 않음(크롬의 검출 한계는 0.05 μg/g임)
Sty/DVB = 스티렌, 디비닐 벤젠, 및 에틸비닐 벤젠의 공중합체
polycond = 중축합물
4가지 수지를 사용하였다. 산화주석 (II)의 도입 전에, 4가지의 수지는 하기 특성을 가졌다:
(1) 비교용
(2) 4차 암모늄
(3) 거대다공성
하기 주석 스톡 용액을 사용하였다:
Sn (II) 스톡 용액: 1000 mL의 탈이온수당 35 g의 염화주석 (II)
Sn (IV) 스톡 용액: 1000 mL의 탈이온수당 45 g의 염화주석 (IV)
하기 공급 용액(즉, "처리-전 물")을 제조하였다:
실시예 1: 수지 상에의 주석의 로딩
수지 상에의 주석의 로딩을 다음과 같이 수행하였다. 수지를 원심분리하여 벌크 물을 제거하여 "습윤" 수지를 제공하였다. 1 L의 수지를 2 L의 스톡 용액과 혼합하였다. 상기 혼합물을 4시간 동안 교반하고, 그 후 경사 분리하였다. 수지의 적은 샘플을 분석을 위하여 꺼냈다. 잔존 수지를 1.5 L의 1.0 N NaOH 수용액과 혼합하였다. 상기 혼합물을 대략 14시간 동안 교반하고, 그 후 경사 분리하였다. 수지를 탈이온수로 철저히 세척하였다.
수지의 주석 함량은 유도 결합 플라즈마(ICP) 방출 분광법을 사용하여 측정하였다. 주석의 검출 한계는 중량 기준으로 5 ppm이었다. 수지 샘플을 다음의 3개의 단계로 테스트하였다: 상기 스톡 용액에 노출시키기 전("Cl" 또는 "자유 염기" 단계), 상기 스톡 용액에 노출시킨 직후("SnCl2" 또는 "SnCl4" 단계), 및 NaOH 용액으로부터의 경사 분리 후의 수지("NaOH" 단계). 주석의 양은 수지의 총 중량(즉, 중합체 비드의 콜렉션의 총 중량)의 백분율로서 원소형 주석의 중량으로 보고한다. 결과는 다음과 같았다:
상기 표에서, Sn (II) 스톡 용액으로 처리하고 또한 NaOH 용액으로 처리한, SBA-MP로 제조된 물질은 본 발명의 조성물의 실시예인 유일한 물질이다. 예시된 다른 물질은 실시예를 제조하기 위한 경로의 중간 단계를 나타내는 예비 실시예이거나, 비교예이다. Sn (IV)을 사용하거나 SAC 수지를 사용하는 물질은 본 발명의 범주를 벗어난다.
SAC 수지는 스톡 용액으로부터 주석을 SBA 수지보다 덜 흡수했다. 또한, SAC 수지에서, NaOH 처리의 결과로 주석의 양이 감소했다. 최종 단계에서의 SAC-겔-C 수지는 최종 단계에서의 SBA-MP 수지보다 산화주석 (II)이 훨씬 더 적다고 여겨진다.
육안 관찰 및 광학 현미경에 의해 다음의 3가지 수지를 연구하였다: (1) SBA-MP(NaOH 단계 후, 산화주석 (II)을 이용함); (2) SBA-MP(NaOH 상태 후, 산화주석 (IV)을 이용함), 및 (3) 주석 처리를 하지 않은 SBA-MP. 각각의 수지에 있어서, 각각의 수지 5 g을 0.25 g/50 mL의 농도의 산화크롬(CrO3) 용액 50 mL와 함께 60 mL 병에 넣고, NaOH를 사용하여 pH를 7.2로 조정하였다. 각각의 수지/CrO3 용액을 진탕조에 놓고 실온(대략 23℃)에서 72시간 동안 교반하였다. 수지를 침전시키고, 여분의 액체를 폐기물 용기에 따라 버리고, 수지를 육안으로 검사하였다. 수지/Sn (II) 하이브리드 및 수지 대조군 둘 다는 수지 비드 외부의 금속 침전물의 징후를 나타내지 않았고, 수지/Sn (IV) 하이브리드는 수지 바닥에서 상당한 짙은 과립상 불용성 침전물을 나타냈다. 또한 상기 3가지 수지를 광학 현미경으로 검사하였다. 주석-무함유 샘플 및 산화주석 (II) 샘플에서, 중합체 비드 이외의 입자는 관찰되지 않았다. 산화주석 (IV) 샘플에서, 중합체 비드 외부의 많은 범위 밖의 입자가 보였으며; 이들 범위 밖의 입자는 산화주석 (IV)으로 확인되었고, 상기 범위 밖의 입자는 시야의 대략 80%를 커버하였다. 현미경 이미지 및 수지의 관찰은 산화주석 (II)이 중합체 비드 내에서 또는 직접적으로 비드의 표면 상에 형성되는 반면, 산화주석 (IV)은 중합체 비드들 사이의 간극 공간에서 입자를 형성하는 경향이 훨씬 더 크다는 것을 보여 주는 것으로 여겨진다.
실시예 2: 물의 처리
다양한 실험에서, 소정량의 수지(하기 참조)를 1000 mL의 공급 용액과 함께 1000 mL 삼각 플라스크(Erlenmeyer flask)에 넣었다. 상기 혼합물을 계속 교반하고, 물의 크롬 함량을 3일 후 및 8일 후에 테스트하였다. 물 1 g당 크롬의 마이크로그램 단위(μg/g)로 보고되는 ICP를 사용하여 크롬을 연구하였다. 검출 한계는 0.05 μg/g이었다. 결과는 다음과 같았다.
상기 표에서 본 발명의 실시예는 SBA-MP/Sn(II)/NaOH이다. 이 실시예는 특히 8일에 최상의 크롬 제거 성능을 가졌다.
상기 표에서, 본 발명의 실시예는 Sn(II)를 이용한 3가지 샘플이다. 이들 샘플은 크롬을 잘 제거한다.
실시예 3: 수지의 추가 로딩
다음과 같이 수지에 주석을 로딩하였다. 각각의 샘플에서 1 L의 수지를 1 L의 스톡 용액과 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 같이 수지를 로딩하였다. 평형 수분 함량 및 주석 함량을 상기에 설명된 방법에 의해 측정하였으며, 결과는 다음과 같았다.
테스트한 모든 3가지 음이온 교환 수지는 산화주석 (II)이 로딩될 수 있는 허용가능한 능력을 보여 주었다.
실시예 4: 물의 추가 처리
수지를 상기 실시예 2에서와 같이 크롬 (VI)의 흡수에 대해 테스트하였다. 수지를 원심분리하고 경사 분리하여 자유수를 제거하였다. 그 후 0.50 g의 수지를 1000 mL의 공급 용액과 혼합하였다. 그 후, 물의 크롬 함량을 상기와 같이 테스트하고, 물 1 g당 크롬의 마이크로그램으로 보고하였다. 공급물 C를 사용한 테스트 결과는 다음과 같았다:
테스트한 모든 3가지의 음이온 교환 수지에서, 주석-로딩된 수지는 잘 수행하였고, 주석이 없는 동일한 수지보다 더 양호하게 수행하였다.
추가로, 0.50 g의 수지를 상기에 설명된 방법을 사용하여 1000 mL의 공급물 D 용액으로 테스트하였다. 물의 크롬 함량을 상기와 같이 테스트하고, 물 1 g당 크롬의 마이크로그램으로 보고하였다. 결과는 다음과 같았다:
테스트한 모든 3가지의 음이온 교환 수지에서, 주석-로딩된 수지는 잘 수행하였고, 주석이 없는 동일한 수지보다 더 양호하게 수행하였다.
Claims (7)
- 용해된 크롬 (VI)을 함유하는 물과 다음을 포함하는 음이온 교환 조성물을 접촉시키는 단계를 포함하는 물의 처리 방법:
(a) 아민 기가 공유 결합된 중합체 비드, 및
(b) 산화주석 (II). - 제1항에 있어서, 중합체 비드는 스티렌계 단량체의 중합 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 중합체 비드는 하나 이상의 1작용성 비닐 단량체의 중합 단위 및 하나 이상의 다작용성 비닐 단량체의 중합 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 산화주석 (II)은 원소형 주석의 양이 조성물의 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 20 중량%가 되도록 하는 양으로 존재하는 방법.
- 제1항에 있어서, 크롬 (VI)은 HCrO4 -, CrO4 2-, Cr2O7 2-, 또는 이들의 혼합물의 형태로 물에 존재하는 방법.
- 제1항에 있어서, 크롬 (VI)은 물의 중량을 기준으로 원소형 크롬으로서 특성화되는 경우 0.01 내지 100 ppm의 양으로 존재하는 방법.
- 제1항에 있어서, 중합체 비드의 총 중량 대 크롬 (VI)의 총 중량의 비는 450:1 이상인 방법.
Applications Claiming Priority (3)
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| US20080035564A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-14 | Solmetex, Inc. | Sorbent For Selective Removal Of Contaminants From Fluids |
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|---|---|---|---|---|
| US20060237371A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-10-26 | Paul Sylvester | Sorbent for selective removal of contaminants from fluids |
| US20080035564A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-14 | Solmetex, Inc. | Sorbent For Selective Removal Of Contaminants From Fluids |
| JP2012515083A (ja) * | 2009-01-15 | 2012-07-05 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 相互侵入ポリマーネットワークを含むイオン交換樹脂及びそれらのクロム除去への使用 |
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