Анионит на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами

(51) 08 5/04 (2006.01) 07 43/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ на основе древесины и может быть использовано в гидрометаллургии для извлечения ионов благородных металлов из промышленных растворов и очистки сточных вод. Анионит на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами,полученный алкилированием предварительно экстрагированной спиртобензольной смесью при объемном соотношении 12,спиртом,горячей дистиллированной водой древесины олигомером эпихлоргидрина с последующим аминированием хлорпроизводного 2 винилпиридином,представляет собой нерастворимые светло-желтые частицы с размером 0,5-0,8 мм, содержанием азота 4,91-6,14,статической обменной емкостью по 0,1 н раствору 2,57-3,40 мг-экв/г и сорбционной способностью по ионам золота 0,32 г/г.(72) Ергожин Едил Ергожаевич Чопабаева Назира Набиевна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт химических наук им. А.Б. Бектурова республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Центр наук о земле, металлургии и обогащения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) АНИОНИТ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСИНЫ С ВЫСОКООСНОВНЫМИ ПИРИДИНИЕВЫМИ ГРУППАМИ 20543 Изобретение относится к области ионообменных материалов, а именно к анионитам на основе древесины и может быть использовано в гидрометаллургии для извлечения ионов благородных металлов из промышленных растворов и очистки сточных вод. Известен анионит на основе древесины со статической обменной емкостью (СОЕ) 68-90 мгэкв/100 г, полученный химической модификацией мерсеризованных опилок меламинформальдегидом и гидрохлоридом триэтаноламина ( . А.,. ., - ., - . // .-... 2000. . 39,4. . 723-733). Недостатком анионита является низкая СОЕ. Сорбция ионов золота не исследовалась и неизвестна. Наиболее близким к заявленному объекту по типу функциональных групп и назначению является анионит на основе эфира целлюлозы с 1-метилполи 4-винилпиридиниевыми группами (МП 4 ВП). Он сорбирует ионы золота с емкостью 0,10 г/г (. 2001. .55.4. .163-166). Недостатком анионита является низкая сорбционная емкость по ионам золота . Задачей изобретения является расширение ассортимента анионитов на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами. Техническим результатом является повышение сорбционной емкости по ионам золота . Технический результат достигается анионитом на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами, которое получают алкилированием предварительно экстрагированной спиртобензольной смесью при объемном соотношении 12,спиртом, горячей дистиллированной водой древесины олигомером эпихлоргидрина с последующим аминированием хлорпроизводного 2-винилпиридином (2 ВП). Он представляет собой нерастворимые светло-желтые частицы с размером 0,5-0,8 мм,содержанием азота 4,91-6,14 и СОЕ по 0,1 н раствору хлорида натрия 2,57-3,40 мг-экв/г. В ИК-спектре анионита на основе древесины наблюдаются уширенные дублетные сигналы при 1587, 1564, 1472, 1430, 1000-1100, 700-800 см-1,соответствующие деформационным колебаниям СС, -, - связей пиридиниевого цикла. Частота поглощения связей углеродных атомов с четвертичным азотом пиридиниевого кольца расположена при 1637 см-1. Полосы фенольных групп древесины в структуре анионита находятся при 1509, 1600 см-1. Анионит на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами поглощает ионы золотаиз раствора АС 4- с сорбционной емкостью 0,32 г/г (таблица). Опыты по сорбции проводят статическим методом. Концентрацию равновесного раствора устанавливают методом атомно-абсорбционного анализа. Таблица Сорбция ионов золота заявляемым анионитом и прототипом. Анионит с высокоосновными пиридиниевыми группами Сорбционная емкость по ионам золота , г/г Существенным отличительным признаком предлагаемого технического решения от прототипа является присутствие фенольных групп и связанных с хлорпроизводным древесины пиридиниевых циклов, замещенных винильной группой в ортоположении. Эти существенные отличительные признаки позволяют повысить сорбционную емкость анионита на основе древесины по нонам золота по сравнению с прототипом в 3,2 раза, поскольку присутствующие в анионите на основе древесины функционально активные пиридиниевые циклы и фенольные группы участвуют в поглощении и повышают сорбционные показатели как за счет ионного обмена по атому азота гетероцикла, так и комплексообразования с акцепторным п-электронным облаком фенольных и пиридиниевых групп. Изобретение иллюстрируется следующими примерами, указывающими оптимальные условия получения анионита на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами,способного извлекать ионы золота . Пример 1. Анионит на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами получают алкилированием предварительно экстрагированной спирто-бензольной смесью при объемном соотношении 12, спиртом, горячей дистил 2 лированной водой древесины (0,1 г.) олигомером эпихлоргидрина (0,4 г.) в бензоле при 60 С в течение 2 часов и аминированием хлорпроизводного трехкратным массовым избытком 2 ВП в том же режиме. Его СОЕ по 0,1 н раствору- 3,40 мг-экв/г,содержание азота - 6,14. Пример 2. Анионит на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами получают аналогично примеру 1 при массовом соотношении алкилированнои древесины к 2 ВП 1,01,0. Его СОЕ по 0,1 н раствору- 2,57 мгэкв/г, содержание азота - 4,91. Пример 3. Сорбцию ионов золота осуществляют в статических условиях при комнатной температуре анионитом на основе древесины с высокоосновными пиридиниевыми группами, синтезированным по примеру 1. Сорбционная емкость -0,32 г/г. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Анионит на основе древесины с высокоосновными пиридиневыми группами,представляющий собой нерастворимые светложелтые частицы с размером 0,5-0,8 мм,содержанием азота 4,91-6,14,статической обменной емкостью по 0,1 н раствору 2,57-3,40 мг-экв/г и сорбционной способностью по ионам 20543 золота 0,32/, полученный алкилированием предварительно экстрагированной спиртобензольной смесью при объемном соотношении 12,спиртом,горячей дистиллированной водой древесины олигомером эпихлоргидрина с последующим аминированием хлорпроизводного 2 винилпиридином.