SU1161458A1

SU1161458A1 - Способ очистки раствора йодистоводородной кислоты от примеси йода

Info

Publication number: SU1161458A1
Application number: SU833605663A
Authority: SU
Inventors: Людмила Юрьевна Аликберова; Аркадий Наумович Бараш; Ольга Геннадиевна Живейнова; Михаил Петрович Зверев; Татьяна Федоровна Костина; Наталия Самуиловна Рукк; Борис Дмитриевич Степин
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тонкой Химической Технологии Им.М.В.Ломоносова; Предприятие П/Я А-3844
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1985-06-15

Abstract

СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРА ЙОДИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ ОТ ПРИМЕСИ ЙОДА путем пропускани последнего через сорбент, предварительно обработанный раствором йодидсодержащего соединени с последующей регенера- . цией сорбента, отличающийс тем, что, с целью повышени степени очистки, в качестве сорбента используют слабоосновное ионообменное волокно на основе полиакрилонитрила , содержащее карбоксильные и иьшногидразидинметильные функциональные группы и предварительно обработанное 3-5%-ным раствором йодистоводородной кислоты.

Description

а

ел

00 1 Изобретение относитс к способам получени чистьЕХ химических реактивов , а именно йодистоводородной кис лоты, котора используетс в органи ческом синтезе, а также дл получени простых и комплексных солей раз личных металлов, вход щих в состав фармацевтических препаратов или используемых в качестве сырь дл получени материалов новой техники: монокристаллов дл оптоэлектроники, катализаторов, пленок и покрытий в электронике и др. Цель изобретени - повышение сте пени очистки раствора йодистоводоро ной кислоты от примеси йода. Предлагаемьй способ основан на специфическом повышении кинетически и емкостных характеристик ионообмен ного сорбента в виде волокна при условии его предварительной обработ ки раствором йодистоводородной кислоты . Наличие в матрице волокна одн временно и карбоксильных (слабокисjioTHbix катионообменных) и иминогидразидинметильных (слабоосновных анионообменных) функциональных груп создает благопри тные услови дл сорбции иода с образованием в фазе сорбента полииодидных комплексовIRJJ (R - иминогидразидинметильный радикал). При эт.ом наличие карбоксильных групп в Н -форме в сорбенте приводит к перераспределению электронной плотности функциональных групп одного и другого типов, а так же к возрастанию пол ризуемости ими ногидразидинметильных групп, в 1-форме, что, в свою очередь, веде к достаточно прочному св зыванию иода в полииодидный комплекс -RlJ (дл обеспечени высокой степени извле чени иода из раствора йодистоводородной кислоты и, следовательно, высокой степени очистки кислоты), 1ричем комплекс образуетс достаточ но высокого, состава. Дл того, чтобы предотвратить снижение концентрации очищаемой кислоты и быстрый проскок иода в начале процесса, целесообразна предварительна обработ ка сорбента 3-5%-ным водным раствором HI. Использование раствора HI более низкой концентрации в услови х слабокислых групп ведет к неполному переходу их в Н и 1 -форму, а применение более концентрированны растворов удорожает процесс. 582 Способ осуществл етс следующим образом. В колонну с водой загружают ионообменное волокно, предварительно замоченное в воде, таким образом, чтобы избежать попадани воздуха в колонну. Затем волокно обрабатывают 3-4-кратным по объему количеством 3-5%-ного раствора иодистоводородной кислоты в динамических услови х (скорость пропускани 1-5 см/мин). После этого пропускают очищаемый 30-57%-ный раствор йодистоводородной кислоты, содержащий примесь иода в количестве 5 25 г/л, с линейной скоростью пропускани 3-15 см/мин. Содержание иода в очищенной кислоте контролируют объемным методом (титрованием раствором тиосульфата натри ) с точностью 4-0,5%. Остаточное содержание иода в очищенной йодистоводородной кислоте не превышает 0,01-0,02 г/л. Емкость волокна по иоду 0,20-0,90 г иода/г сухого сорбента. После отработки волокно выгружают из колонны и обрабатьшают в статических услови х 2-3-кратным объемом 5-10%-ного раствора гидразина или гидроксиламина в течение 0,5 ч. После этого волокно отдел ют от ренерирующего раствора на вакуум-фильтре, заливают водой и вновь загружают в колонну. Пример 1. Юг слабоосновного ионообменного волокна на основе полиакрилнитрила, содержащего карбоксильные и иминогидразидинметильные функциональные группы, замачивают в дистиллированной воде на 2 ч, а затем загружают в колонну диаметром 1,1 см, предварительно заполненную водой. Затем волокно обрабатывают 20 МП 3%-ного раствора иодистоводородной кислоты, пропуска раствор через колонку со скоростью 1 МП/мин. После этого пропускают через колонку очищаемый 42%-ный раствор HI, содержавший примесь иода в количестве 20 г/л. Скорость пропускани очищаемого раствора кислоты составл ет 3 мл/мин (линейна скорость 3 см/мин). На выходе из колонки собирают очищенную кислоту с концентрацией 42 мас.% HI и остаточным содержанием иода 0,01 г/л. В этих услови х до проскока очищено i440 мл. Емкость сорбента по иоду

составл ет 0,88 г 1 на 1 г сухого волокна. После отработки волокно регенерируют путем выгрузки из колонки и обработки в статических условичх 20 мл 5%-ного раствора гидразина в течение часа, после этого волокно , отделенное от регенерирующего раствора на вакуум-фильтре, заливают водой и вновь загружают в колонку.

Пример 2. Юг слабоосновного ионообменного волокна на основе полиакрилнитрила , содержащего карбоксильные и иминогидразидинметильные функцинальные группы, замачивают и загружают в колонку по примеру 1, после чего обрабатывают 20 мп 5%-ного раствора иодистоводородной -КИСЛОТЫ со скоростью 1,5 МП/мин. Очищаемый А7%-ный раствор HI, содержащий 22 г/л иода, пропускают через подготовленную таким образом колонку с волокном со скоростью 15 мл/мин (линейна скорость 15 см/мин). На выходе собира .ют очищенную кислоту (47 мае. % HI, 0,02 г/л остаточного иода). Всего за один цикл сорбции очищают 405 мл. Емкость сорбента по иоду 0,89 г Ij на 1 г сухого волокна. Регенерацию волокна ведут аналогично примеру 1.

Пример 3. lOr слабоосновного ионообменного волокна на основе

полиакрилонитрила, содержащего карбоксильные и иминогидразидинметильные функциональные группы, замачивают и загружают в колонку по примеру 1, после чего обрабатывают 20 мл 4%-ного раствора иодистоводородной кислоты со скоростью 1,5 мл/мин. Очищаемый 50%-ный раствор HI, содержащий 10 г/л примеси иода, пропускают через подготовленную колонку с волокном со скоростью 10 мл/мин

(10 см/мин), на выходе собирают очищенную кислоту (50 мас.% HI, 0,01 г/л иода). Всего за один цикл . сорбции очищают 900 мл кислоты. Емкость сорбента по иоду составл ет 0,90 г Ij на 1 г сухого волокна. Регенерацию волокна ведут в статически услови х в течение получаса, после чего волокно отдел ют от регенерирующего раствора на вакуум-фильтре, заливают водой и снова загружают в колонку. Потер сорбционной способ-: мости волокна по иоду в п ти циклах copбц и-peгeнepaции не превьппает 4 %.

Б таблице приведены сравнительны данные по степени очистки ИОДИСТОРОдородной кислоты от примесей иола известным и предложенным способами.

Как следует из данных, приведенных в таблице предлагаемый способ позвол ет достичь высокой степени очистки иодистоводородной кислоты от примеси иода (до остаточного содержани иода 0,01-0,02 г/л) при использовании оптимального количества анионообменных и карбоксильных групп (30-45 и 10-15 мас.% соответственно ) и при соотношении содержаний катионообменных и анионообменных групп (1:2)-(1:4). Оптимальна линейна скорость пропускани исходной кислоты составл ет 3-15 см/мин. Емкость сорбента при этом максимальна и составл ет 0,88-0,92 г иода/г сухого сорбента (примеры 1-3).

Снижение до 7 и увеличение до 18 мас.% содержани карбоксильных групп в ионообменном волокне привод т к некоторому ухудшению качества очистки иодистоводородной кислоты до остаточного содержани иода 0,06 и 0,03 г иода/г сухого сорбента соответственно, причем ухудшение свойств сорбента особенно заметно в случае уменьшени количества карбоксильных групп. Величины динамической обменной емкости составл ют 0,20 и 0,70 г I,j/г сорбента соответственно (примеры 4 и 6).

При содержании анионообменных групп в волокне более 45 и менее 30 мас.% наблюдаетс ухудшение ка честна очистки (остаточное содержание иода составл ет соответственно 0,03 и 0,1 г/л), величина ДОЕ: 0,70 и 0,15 г иода/г сухого сорбента (примеры 5 и 6).

При пропускании очищаемой иодистоводородной кислоты через слой ионообменного волокна с линейной скоростью более 15 см/мин наблюдаетс проскок иода, вследствие этого остаточное содержание иода в очищенной иодистоводородной кислоте составл ет около 0,1 г/л, хот производительность сорбента равна 108 мл очищенной кислоты/1 см сорбента «ч (пример 8). При линейной скорости пропускани , меньше минимального значени скорости, производительность процесса резко уменьшаетI 1161458 6

с и не превьшает 2U мп/1см сорбен-ции очищенной кислоты из-за неполнота ч (пример 7).го перевода катионообменных групп

Оптимальна концентраци растворасорбента в Н -форму. Использование

HI дл предварительной обработкидл предварительной обработки босорбента 3-5 мае.%. При концентра-5 лее концентрированной HI практичесции HI менее 3 мас.% (пример 9) наб-ки не вл ет на изменение концентралюдаетс резкое снижение концентра-ции готового продукта (пример 10).

42 0,01 5%N2H . 1,b 0,02 То же 0,8 50 0,01 - - 0,8

0,06 10%N2H 0,5 0,10 8%N2H 0,5

0,03 5%NjHOH ; 1,0

0,01 То же1,0

0,10 - -1,0

0,05 - - 1,0

0,03 - 1 ,0

38-52 0,06- КОН,2М 6-8 0,1 KI,

раствор

II614588

Продолжение таблицы

Claims

СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРА ЙОДИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ ОТ ПРИМЕСИ ЙОДА путем пропускания последнего через сорбент, предварительно обработанный раствором йодидсодержащего соединения с последующей регенерацией сорбента, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в качестве сорбента используют слабоосновное ионообменное волокно на основе полиакрилонитрила, содержащее карбоксильные и иминогидразидинметильные функциональные группы и предварительно обработанное 3-5%-ным раствором иодистоводородной кислоты.

SU,,. 1161458 >

I

1 11