SU255559A1 - Способ получения анионитов - Google Patents

Description

Известны способы иолучени  анионитов на основе полиэтилен:полиаминов путем их взаимодействи  с конденсирующими агентами.

Получаемые известными способами смолы  вл ютс  слабоосновнымй или содержат небольшое количество -сильноосновных групп. Основность аминогрупп и их комилексообразующа  способность играют большую роль в процессах ионногс обмена, в особенности при применении ионитов в гидрометаллургии. Повышение основиости путем исчерпывающего алкилировани  аминогрупп по Гофману в готовых анионитах не находит применени  в практике , так -как снижает механическую прочность обменников, а алкилирование исходного сырь , т. е. .полиэтиленполиаминов неприменимо, так как при этом реакционна  способность их приближаетс  к нулю.

Целью данного изобретени   вл етс  нолучение анионитов с повышенной основностью п селективностью.

Предложенный способ заключаетс  в том, что полиэтиленполиамины подвергают .предварительной обработке раствором соли четвертичного аммониевого основани  общей формулы С1-CHsCHa-R Cl,R - третичный

амин, например пиридин, пиколин, триэгиламин или триэтаноламин.

конденсирующими агентами получают анпониты с высокой основностью, требуемой селективностью . Особенно интересно введение пиридиновых групп, повышающих емкость анпанитов по комплексным соединени м урана, а также групп триэтаноламипа, так как накопление сппртовых групп способствует сорбци.п германи .

Пример 1. Получение р-хлорэтильнг 1х производных четвертичных аммониевых оснований .

В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и устройством дл  замера температуры, загружают 158,2 вес. ч. (2 моль) пиридина и 197,2 вес. ч. (2 моль) ди.хлорэтана . Растворитель непспользуют, так как он резко снижает скорость реакции. Всю смесь при перемешивании нагревают до температуры 80-120 С (лучше при 100°С) п выдерживают 2-6 час. Полученные игольчатые кристаллы р-хлорэтилпиридиниумхлорида отсасывают , промывают аиетоном и дл  получени  особо чистого продукта перекриста.тлизовывают из спирта. Перекрпсталлпзованный (3-хлорэтил пир ид ИИ иум хлорид содержит 39,7% хлора, 19,8% ионогенного хлора .п 7,82% азота .

Аналогичные продукты получают с пи1колинами , лутпдинамп, триэтаноламином, трпэтпламином и другими третичными аминами.

П р и м е р 2. Получение полиэтилеиполиаминов С четвертичными а.мл-юпийны.ми группами.

К 50 вес. ч. нолиэтиленаолиаминов общей формулы Ii2N(Cf-l2CH2NH)nH постепенно добавл ют 57 вес. ч. р-хлорэтилпиридиниумхлорида 28о/о-ной влажности (0,2 моль на 1 г атом азота нолиаминов). Смесь нагревают до 65°С.

Содержание общего хлора равно содержанию ионогенного хлора и составл ет 19,2% (:в иересчете на сухой продукт), содержание азота 22,5:VoПолучаемый продукт примен ют дл  -синтеза анионообменных смол.

Аналогично провод т реакции с р-хло;рэтил-а-пиколиниумхлоридом , (З-хлорэтил-у-пиколиниумхлоридом , с р-хлоратил-2,6-лутидиниумхлоридом , с р-хлорэтилт,рвэтиламмониумхлоридом и |3-хлорэтилтриэтаноламинониумхлоридом .

Пример 3. Получение анионита.

К 107 вес. ч. -продукта взаимодействи  иолиэтиленполиаминов и (З-хлорэтилпириднниумхлорида , полученного по примеру 2, 15%-ной влажности прибавл ют 90 вес. ч. воды, раствор перемешивают, и при температуре 35- 40°С к нему постепенно ири .охлаждении ириливают 88 вес. ч. эпихлоргидрина. Реакционную смесь выдерживают, перемешива , при 45°С дл  получени  прозрачной массы и выливают из реактора в противень. Отверждение провод т при 90°С, сущат отвернаденный гель при 100°С в течение 20 час. После измельчени  и регенерации анионит обладает сильноосновными свойствами:

СОЕ по 0,1  . сол ной кислоте 7,2 мг-экв/г; по 0,1 и. хлористому калию 1,8 мг-экв/г,

Набухаем ость, в воде 4,4 мл/г,

Обесцвечивающа  способность по продуктам лиролиза глюкозы 96,4%.

Пример 4. Получение анионита.

К 129 вес. ч. продукта взаимодействи  50 вес. ч. полиэтиленполиаминов к 79 вес. ч.

р-хлорэт 1лэтанолам мониумхларида 28%-ной влажности добавл ют 130 вес. ч. воды, в которой растворено 18 вес. ч. NaOH. В полученный однородный раствор прибавл ют постепенно малыми порци ми 75 вес. ч. эпихлоргидрина . Отверждение реакционной массы провод т при 90°С, термообработку-ори 100°С в течение 20 час. Выход измельченного анионита 170 вес. ч.

СОЕ но 0,1 н. хлористому калию 1,74 вес. ч. Емкость по германию 9,75 мг/г. Емкость по урану из растворов серной кислоты 107 мг/г. Причмер 5. Продукт взаимодействи 

50 вес. ч. полиэтиленполиаминов и 65 вес. ч. З-хлорзтиллутидиНиумхлорида 28%-ной влажности прибавл ют раствор 18 вес. ч. едкого натра в 100 вес. ч. воды. В полученную смесь при температуре не выще 35°С вливают

200 вес. ч. олигомера, полученного из водного раствора аммиака и эпи.хлоргидр.ина. Отверждение гел  провод т при 80°С в течение 3 час, термообработки-12 час ири 105-110С. После измельчени  и регенерации анионит

обладает следующнми показател ми:

СОЕ по 0,1 н. раствору сол ной кислоты 9,42 мг-экв/г; но 0,001 н. раствору хлористого натри  12 мг - экв/л.

Емкость по урану из растворов серной кислоты 130 мг/г.

Предмет изобретени 

Способ получени  анионитов путем взаимодействи  полиэтилеиполиаминов с конденсирующим .и агентами, отличающийс  тем, что, с целью придани  анионнтам селективности и увеличени  основности, полизтиленполиамины предварительно обрабатывают раствором сол ,и четверти чного аммониевого основани  общей формулы С1-СН2СН2-R C1, где R-- третичный амин, например пиридин, пиколин, триэтиламин или триэтаноламин.