Неорганический катионит на основе сурьмы

О П И С - - Н-И-Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3242П

Сова Соаетскил

Социалистически»

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 12.11.1970 (№ 1400537/23-26) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

М. Кл. С Olb 33/28

Комитет по делаи изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 541.183.12:546.86.28 (088.8) Опубликовано 23.Х11.1971. Бюллстснь № 2 за 1972

Дата опубликования описания 2.III.1971

Авторы изобретения Б. Г. Новиков, Ф. А. Белинская и Е. А. Матерова

Заявитель Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. А. А. Жданова

НЕОРГАНИЧЕСКИЙ КАТИОНИТ НА ОСНОВЕ СУРЬМЫ

Изобретение относится к области синтеза неорганических ионнообменных материалов и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, связанных с различного рода разделениями ионов, в частности, для извлечения ионов Ag+, С<Р+, Sr"+ и Br + из растворов с ничтожно малым их содержанием, например пз природных и промышленных вод.

Известен неорганический катионит на основе сурьмы, в полимерный каркас которого введен фосфор при молярном соотношении Sb u

Ф 4 — 8:1 — 5.

К недостаткам известного катионита относится недостаточно высокая химическая и термическая устойчивость.

С целью устранения указанных недостатков и обеспечения селективности понята по отношению к ионам Ag+, СсР+, Sr + и Ва + предложено применять сурьму в сочетании с кремнием, при этом сурьму и кремний вводить в молярном соотношении Sb: Si= 3 — 18: 10 — 1.

П р имер 1. В ионит вводят 3,00 мг.атом сурьмы и 5,92 мг-моль ЯО на 1 г ионита (молярное отношение Sb: Si=0,51). В результате получают кремнесурьмянокислый катионит (см. таблицу, образец 1) с удельным весом 1,21 г/см, весовой обменной емкостью—

3,0 мг/экв на 1 г ионита, объемной обменной емкостью 3,6 мг/экв на 1 см ионита.

Пример 2. В ионпт вводят 4,48 лтг атом сурьмы и 1,84 мг лтоль SiO> на 1 г ионита (молярное отношение Sb: Si =2,43) . В результате получают кремпесурьмянокислый катионит (см. таблицу, образец 2) с удельным весом 1,55 г/смР, весовой обменной емкостью

4,5 мг/экв на 1 г ионита, объемной обменной емкостью 6,9 мг/экв на 1 сл ионпта.

Пример 3. В ионпт вводят 4,83 мг атом

10 сурьмы и 0,35 мг моль SIO на 1 г повита (молярное отношение $Ь: Si =13,81) . В результате получают кремнесурьмянокислый катионит (см. образец 3) с удельным весом

1,62 %лтз, весовой обменной емкостью

15 4,8 мг/экв на 1 г ионита, объемной обменной емкостью 7,8 мг/экв на 1 см ионита.

Ионнообменнпк представляет собой белые стеклообразные гранулы (размер 5 -1 мм), в котором сурь »а находится в виде сурьмяно20 кислородных октаэдров Sb06 — и играет роль фиксированных ионов. Наличие в полимерном каркасе катионита кремния обеспечивает ему высокую химическую устойчивость как в кислых, так и в щелочных (до рН 12) средах, а

25 также термическую устойчивость вплоть до

200 С. Кроме того, сочетанием в катионите сурьмы и кремния достигается высокая селективность его к ионам Ag+, С<Р+, Sr+ и Ва +.

Механическая прочность гранул сохраняется

30 при введении сурьмы и кремния в молярных

324213

Образец катионпта

10

Раствор соли

К„"

ЭФ

К, Г

Г":.

1700 15

615

308

4,16

3,73

2,26

2,71

4,03

3,98

2,67

1,87

2,91

2,82

2,17

1,37

193

AgNO, CdCI2

8 гС12

BaCI, Предмет изобретения

Составитель Б. Новиков

Текред Т. Ускова

Редактор Л. Герасимова

Корректор И. Шматова

Заказ 315/8 Изд, No 9 Тира:к 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 соотношениях Sb:Si от 3 — 10 до 18 — 1. Жесткий полимерный каркас исключает набухание катионита.

Результаты поглощения кремнесурьмянокислым катионитом в Н-форме ионов Ag+, 5

Cd +, Sr + и Ва + из 0,01 н. растворов солей в статических условиях приведены в таблице.

П р и ъ! е ч а и и е. Г " — вел!!ч!и!а поглощения попов, мг/экв на 1 г ионита, Ка — коэффициент распределе- 20 ния, представляющий собой отношение содержания ионов металла 1 г ионита к их содержанию 1 лгл равновесного раствора.

По селективности к ионам Ag+, Cd+, Sr+ и Ва + кремнесурьмянокислый катионит пре- 30 восходит известные неорганические иониты.

На величину поглощения этих ионов существенно влияет относительное содержание сурьмы и кремния в катионите. Так, образцы с малым содержанием кремния (см. таблицу, образец 3) в большем количестве поглощают ионы Ag+ и Br -+, тогда как образцы со «сред-! и!а!» содержанием кремния (см. образец 2) наиболее селективны к ионам Cd + и Sr+. Это представляет возможность выбора образцов катионита в соответствии с конкретно решаемой задачей.

1. Неорганический катионит на основе сурьмы, введенной в полимерный каркас, отличагощийся тем, что, с целью обеспечения селективности ионита по отношению к ионам

Ag+, СсР+, Sr + и Ва + и повышения его химической и термической устойчивости, сурьму применяют в сочетании с кремнием.

2. Катионит по п. 1, отличающийся тем,что сурьму и кремний берут в молярном соотношении Sb: Si=3 — 18:10 — 1.