АМИНОПЛАСТЫ

ИОНООБМЕННИКИ НА ОСНОВЕ АМИНОСМОЛ

Совершенно особой областью применения аминосмол является про­изводство ионообменников. Поскольку аминопласты являются со­единениями основного типа, они используются прежде всего для производства анионитов. Для получения ионообменников необхо­дима нерастворимая сшитая смола, содержащая активные ионные группы.

Получение нерастворимой сшитой смолы на основе термореак­тивных карбамидных или меламиновых смол не представляет труд­ностей. Однако аминогруппы карбамида имеют настолько слабо - основные свойства, что иониты на его основе не получают. Не­сколько более основными/являются аминогруппы меламина.

ИОНООБМЕННИКИ НА ОСНОВЕ МЕЛАМИНОВЫХ СМОЛ

Слабоосновные меламиноформальдегидные аниониты получают по­ликонденсацией меламина с формальдегидом в кислой среде12. Несмотря на высокое содержание азота, их обменная емкость отно­сительно кислот невелика, хотя быстро ^увеличивается с ростом концентрации кислоты и со снижением pH среды. В зависимости от концентрации и силы кислоты емкость анионита может изме­няться от 0,3 до 5 мг-экв/г. Такой анионит легко подвергается гид­ролизу, переходя в основную форму. Преимуществом его является высокая сорбционная способность по отношению к красителям. Од­нако он недостаточно химически стоек и не может эксплуатиро­ваться при температурах, превышающих 30 °С.

ИОНООБМЕННИКИ НА ОСНОВЕ ГУАНИДИНОВЫХ СМОЛ

Гуанидин — сильноосновное и гидрофильное соединение находит наиболее широкое применение для производства анионитов. Сши­вание гуанидиноформальдегидной смолы практически невозможно, поэтому аниониты получают поликонденсацией с формальдегидом гуанидина и карбамида или меламина.

При взаимодействии с формальдегидом основность гуанидина уменьшается, так что иониты имеют среднеосновной характер. Это обусловлено реакцией аминогрупп с формальдегидом. Некоторые

Исследователи связывают это также с возможностью гидролиза гуанидина в карбамид с образованием слабоосновных амино - метильных групп, которые можно обнаружить в продуктах реакции.

Первый патент на получение анионита из гуанидина был вы­дан в 1942 г. Свену 16. Этот анионит получается при поликонден­сации меламиноформальдегидной смолы с нитратом гуанидина. Существует много методов получения анионитов на основе грани - дина или родственных соединений (дигуанидин, аминогуанидин и Т. Д.)'1’ 5' 6’ 15.

Ионообменная способность гуанидиновых анионитов обычно меньше теоретически рассчитанного значения и составляет 5— 6 мг-экв/г для гуанидинокарбамидных анионитов. Одной из причин пониженной обменной емкости может быть слишком большая сте­пень сшивания макромолекул полимера. В результате слишком большой плотности пространственной сетки диффузия гидратиро­ванных ионов внутрь ионита затруднена и часть активных групп, присутствующих в макромолекуле, не принимает участия в реак­ции обмена. Другой причиной снижения обменной емкости может быть потеря основных свойств ионоактивных групп после их кон­денсаций.

Иониты на основе гуанидина получают конденсацией аминных мономеров с формальдегидом. Образуется растворимая смола, ко­торая после подкисления переходит в нерастворимый гель. Этот гель высушивают, .отверждают при повышенной температуре, из­мельчают и просеивают. При отверждении смолы в присутствии органического растворителя и поверхностно-активных веществ можно получить ионообменник в виде шаровидных гранул 10.

ДРУГИЕ ИОНООБМЕННИКИ НА ОСНОВЕ АМИНОСМОЛ

Известно много методов получения ионообмёнников, в состав ко­торых входят аминопласты. В литературе описаны меламиноформ - альдегидные аниониты, модифицированные метиламином8, диме­тиламином4 и другими соединениями. Гуанидин можно конденси­ровать с ацетоном и формалином в щелочной среде7. Для получения ионообменников могут применяться цианамид и дицианамид13. Основные свойства некоторых аминосмол можно улучшить, дей­ствуя на них галоген - или сульфоалкильными соединениями в ще­лочной среде. Карбамидные смолы, модифицированные солями щелочных металлов сульфоновых кислот, после отверждения мо­гут применяться как катиониты14.

ПРИМЕНЕНИЕ ИОНООБМЕННИКОВ

НА ОСНОВЕ АМИНОСМОЛ

Меламиновые и гуанидиновые иониты могут применяться для ней­трализации растворов, абсорбции красителей в сахарной промыш­ленности, для поглощения примесей, находящихся в бензине (например, нафтената меди), для очистки гидролизата ксилозы. Описано применение ионообменников, например гуанидинового анионита, в аналитической химии 16. При этом установлено, что ион Мп04 восстанавливается на этом анионите, а ион Сг04 может быть адсорбирован и вымыт 2%-ным раствором едкого натра. Карб­амидогуанидиновый анионит применяется для очистки воды, эк­стракции благородных металлов, например золота, из растворов и т. д. 12.