PL111864B1 - Process for preparing the agent for making up hydrophobic solutions extracting non-ferrous metals ions from water solutions - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania srodka -do sporzadzania hydrofobowych roztworów ekstrahujacych jony metali niezelaznych z roztworów wodnych, zawiera¬ jacych jako substancje czynna co najmniej jeden oksym -o ogólnym wzorze 1, w którym Rx oznacza atom wodoru lub reszte alkilowa prostolancuchowa albo rozgaleziona, nasycona albo nienasycona, zawierajaca 1 do 20 atomów wegla, a R2 oznacza reszte alkilowa prostolancuchowa lub ^rozgaleziona, nasycona albo nienasycona, zawierajaca 1 do 20 atomów wegla, albo reszte fenylowa albo alkilofenylowa, której alkil jest prostolancuchowy lub rozgaleziony, na¬ sycony lub nienasycony i zawiera 1 do 20 atomów wegla.Znane sa preparaty do jonowymiennej ekstrakcji metali niezelaznych z roztworów wodnych. Sa to zwykle miesza¬ niny wielu skladników, które jako substancje aktywne za¬ wieraja hydroksyoksymy pochodnych benzofenonu i aceto- fenonu, a najczesciej oksym 2-hydroksy-5-nonylobenzofe- nonu lub oksym 2-hydroksy-5-nonyloacetofenonu. Pro¬ dukty te otrzymuje sie jprzez oksymowanie odpowiednich ketonów, które z kolei uzyskuje sie w praktyce najczesciej przez acylowanie p-alkilofenoli benzotrójchlorkiem albo chlorkiem benzoilu, bezwodnikiem octowym lub innymi chlorkami kwasowymi, lub tez przez przegrupowanie Friesa odpowiednich estrów p-alkilofenoli. Powyzsze syntezy, prowadzi sie zwykle w obecnosci bezwodnego chlorku glinu, który jest równoczesnie katalizatorem reakcji odalkilowania.W zwiazku z powyzszym obok pochodnych 2-hydroksy-5- -alkilobenzofenonu lub pochodnych 2-hydroksyalkiloaceto- fenonu w produktach reakcji znajduja sie, w ilosci 5—20% pochodne odalkilowane, a mianowicie 2-hydroksybenzo- 15 20 25 30 fenon albo 2-hydroksyacetofenon i 4-hydroksybenzofenon albo 4-hydroksyacetofenon, z przewaga tych ostatnich.Uzyskany w ten sposób produkt po rozpuszczeniu w hy¬ drofobowym rozpuszczalniku i zastosowaniu do ekstrakcji jonów wykazuje te wade, ze czesc jego skladników wytraca sie w trakcie procesu ekstrakcji i utrudnia rozdzielenie warstw.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze przy wytwarzaniu srodka do sporzadzania hydrofobowych roztworów ekstrahujacych jonów metali niezelaznych mozna w prosty sposób wy¬ eliminowac niekorzystnie dzialajace substancje i uzyskac produkt, którego hydrofobowy roztwór prawidlowo ekstra¬ huje jony metali niezelaznych i latwo oddziela sie od fazy wodnej.Wedlug wynalazku przeznaczona do oksymowania mie¬ szanine ketonów zawierajaca miedzy innymi ketony o ogól¬ nym wzorze 2, w którym Rr i R2 maja wyzej podane zna¬ czenie, rozpuszcza sie w czterochlorku wegla, roztwór oziebia sie i oddziela wytracony osad, a oksymowaniu pod¬ daje sie te ketony, które pozostaly w roztworze.Okazalo sie bowiem nieoczekiwanie, ze przy oziebianiu roztworu mieszaniny ketonów aromatycznych lub alifatycz- no-aromatycznych w czterochlorku wegla wydzielaja sie z niej jedynie pochodne 4-benzofenonu i 4-acetofenonu, a w szczególnosci sam 4-hydroksybenzofenon lub 4-hydro¬ ksyacetofenon.Powstaly osad mozna oddzielic przez odfiltrowanie, od¬ wirowanie lub w inny znany sposób, a z filtratu wydzielic mozna alkilowane pochodne tych ketonów przez oddestylo¬ wanie rozpuszczalnika. Tak wyodrebnione alkilowane 111 864111864 Tablica I Produkt Preparat zawierajacy oksymy odalkilowane Preparat nie zawierajacy oksymów odaBrilowanych Stezenie oksymu g/dm* 4,0 50,0 4,0 ! 50,0 Stezenie miedzi w wyjsciowym roztworze g/dm3 1,013 35,6 1,013 1 35,6 pH wyjsciowego roztworu 5,0 8,4 i 5° 8,4 Pojemnosc ekstrakcyjna mol Cu/mol prep. 0,264 0,320 0,302 0,346 Czas roz¬ warstwiania (min.) 2 10 0,3 10 15 20 peraturze 170—230 °C i przy cisnieniu 133,322 Pa o masie 30 g. Destylat zadano 200 g czterochlorku wegla, po czym w celu ujednorodnienia mieszaniny ogrzano do tempera¬ tury wrzenia, a nastepnie ochlodzono do temperatury 0°C.Po 24 godzinach odsaczono 3,0 g bialego osadu, który zidentyfikowano jako 4-hydroksybenzofenon. Z przesaczu odparowano rozpuszczalnik uzyskujac 26,8 g oleju za¬ wierajacego ponizej 1% 4-hydroksybenzofenonu. Olej ten zoksymowano, dla porównania zoksymowano równiez próbke otrzymanej frakcji ketonowej nie poddanej roz¬ dzialowi w czterochlorku wegla. Okreslono wlasnosci ekstrakcyjne obydwóch preparatów, które przedstawiono w tablicy I.Przykladu, W kolbie kulistej o pojemnosci 250 cm3 umieszczono 53,2 g (0,2 mola) octanu nonylofenolu i 32 g (0,24 mola) bezwodnego chlorku glinu. Kolbe ogrzewano przez 1,5 godziny w temperaturze 140—150 °C. Nastepnie zawartosc kolby wylano do 100 cm3 lodu z kwasem solnym, przejeto do eteru etylowego. Warstwe eterowa przemyto 5% roztworem weglanu sodu, a potem woda do odczynu obojetnego wobec papierka uniwersalnego. Po osuszeniu bezwodnym siarczanem sodu, odparowano rozpuszczalnik otrzymujac 47 g ciemnoczerwonego oleju, który poddano destylacji pod zmniejszonym cisnieniem 133,322 Pa. Wy- ib1 i ca I nie miedzi ujsciowym ztworze 5/dm3 1,013 35,6 1,013 35,6 pH wyjsciowego roztworu 5,0 8,4 i 5° ! 8,4 Pojemnosc ekstrakcyjna mol Cu/mol prep. 0,264 0,320 0,302 0,346 Czas roz¬ warstwiania (min.) 2 10 0,3 ¦ 1,4 | 3 pochodne 2-hydroksybenzofenonu i 2-hydroksyacetofenonu z pozostalymi niewielkimi (ponizej 1% wag.) ilosciami pochodnych odalkilowanych 4-hydroksybenzofenonu albo 4-hydroksyacetofenonu, która to ilosc nie wplywa ujemnie na proces ekstrakcji i reekstrakcji, po zoksymowaniu daja produkt charakteryzujacy sie lepszymi niz dotad wlasnos¬ ciami ekstrakcyjnymi. W trakcie ekstrakcji i reekstrakcji nie wydzielaja sie osady i nie obserwuje sie tworzenia emulsji.Szybkosc rozwarstwiania faz, przy zastosowaniu oksymów wytworzonych w ten sposób zdecydowanie pizewyzsza szybkosc rozwarstwiania warstw przy stosowaniu produktu uzyskiwanego wedlug znanych metod.Sposób wedlug wynalazku przedstawiono blizej w po¬ nizszych przykladach.Przyklad I. W kolbie trójszyjnej o pojemnosci 500 cm3 umieszczono 21,4 g (0,16 mola) bezwodnego chlorku glinu w 100 g chlorku etylenu. Kolbe ochlodzono do tem¬ peratury —15 °C i wkraplano roztwór zawierajacy 33 g (0,15 mola) nonylofenolu w 30 g chlorku etylenu. Utrzy¬ mujac temperature —15°C do —5°C wkroplono stopniowo 29,2 g (0,15 mola) benzotrójchlorku w 30 g chlorku ety¬ lenu. Zawartosc kolby mieszano intensywnie jeszcze przez dwie godziny utrzymujac temperature nie wyzsza niz 0°C.Nastepnie mieszanine reakcyjna przeniesiono do kolby do destylacji z para wodna i dodano ostroznie 100 cm3 bez¬ wodnego alkoholu metylowego, a potem 50 cm3 wody.Przeprowadzono destylacje z para wodna zbierajac okolo 500 cm3 destylatu. Pozostalosc destylacyjna wlano do 150 cm3 5-Bormalnego kwasu solnego i ekstrahowano, eterem, warstwe eterowa przemyto woda do odczynu obojetnego wobec papierka uniwersalnego i osuszona bezwodnym siarczanem sodu. Po odparowaniu rozpuszczalników, otrzy¬ many ciemnoczerwony oki w ilosci 40 g destylowano pod zmniejszonym cisnieniem zbierajac frakcje ketonowa w tem- brano 28 g frakcji ketonowej w temperaturze 120—170°C.Destylat zadano 150 g czterochlorku wegla, po czym w celu ujednorodnienia mieszaniny ogrzano ja do wrzenia, a na¬ stepnie ochlodzono do temperatury 0°C Po 24 godzinach odsaczona 2,0 g bialego osadu, który zidentyfikowano jako 4-hydroksyacetofenon. Z przesaczu odparowano rozpusz¬ czalnik uzyskujac 25*9 g oleju zawierajacego ponizej 1% 4-hydroksyacetoienonu. Olej ten zoksymowano i okreslono wlasnosci ekstrakcyjne, które przedstawiono w tablicy II z wlasnosciami preparatu otrzymanego przez alkilowanie, frakcji ketonowej nie poddanej rozdzialowi w CCI*.H Tablica II Produkt Preparat zawierajacy oksymy odalkilowane Preparat nie zawierajacy oksymów odalkilowanych i Stezenie oksymu g/dm3 4,a 4,0 50,0 4,0 4,0 50,0 Stezenie miedzi w wyjsciowym roztworze g/dm3 i 1,005 1,013 35,6 \ 1,005 1,013 35,6 pH wyjsciowego roztworu [ U i W 8,7 1,5 t 5,a Pojemnosc ekstrakcyjna mol Cu/mol ! prep. 0,049 0»1& i 0^7 0y054 0,20 030 Czas roz¬ warstwiania (min.} 6,2 20 0,6 0,0 3,2 ] 10 15 20 ib 1 ic nie mi( rjsciow ztworzi 5/dm3 1,013 35,6 1,013 35,6 40 abl i < nie mi< rjsciow; otworze i/dm3 1,005 1,013 35,6 1,005 1,013 35,6111 864 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania srodka do sporzadzania hydrofobo¬ wych roztworów ekstrahujacych jony metali niezelaznych zawierajacego jako substancje czynna co najmniej jeden oksym o ogólnym wzorze 1, w którym R± oznacza atom wodoru lub reszte alkilowa prostolancuchowa albo roz¬ galeziona, nasycona lub nienasycona zawierajaca 1—20 atomów wegla, a R2 oznacza reszte alkilowa prostolancucho¬ wa lub rozgaleziona, nasycona albo nienasycona zawierajaca l —20 atomów wegla albo reszte fenylowa, albo alkilofeny- 10 Iowa, której alkil jest prostolancuchowy lub rozgaleziony, nasycony lub nienasycony i zawiera 1—20 atomów wegla, w którym to sposobie mieszanine zawierajaca ketony o ogól¬ nym wzorze 2, w którym Rt i R2 maja wyzej podane zna¬ czenie, oraz 4-hydroksybenzofenon lub 4-hydroksyaceto- fenon lub ich pochodne poddaje sie oksymowaniu, zna¬ mienny tym, ze przeznaczona do oksymowania miesza¬ nine rozpuszcza sie w czterochlorku wegla, roztwór oziebia sie i oddziela wydzielony osad, po czym oksymowaniu pod¬ daje sie te ketony, które pozostaly w roztworze.OH Y N- II WLorl -OH -R* -R. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania srodka do sporzadzania hydrofobo¬ wych roztworów ekstrahujacych jony metali niezelaznych zawierajacego jako substancje czynna co najmniej jeden oksym o ogólnym wzorze 1, w którym R± oznacza atom wodoru lub reszte alkilowa prostolancuchowa albo roz¬ galeziona, nasycona lub nienasycona zawierajaca 1—20 atomów wegla, a R2 oznacza reszte alkilowa prostolancucho¬ wa lub rozgaleziona, nasycona albo nienasycona zawierajaca l —20 atomów wegla albo reszte fenylowa, albo alkilofeny- 10 Iowa, której alkil jest prostolancuchowy lub rozgaleziony, nasycony lub nienasycony i zawiera 1—20 atomów wegla, w którym to sposobie mieszanine zawierajaca ketony o ogól¬ nym wzorze 2, w którym Rt i R2 maja wyzej podane zna¬ czenie, oraz 4-hydroksybenzofenon lub 4-hydroksyaceto- fenon lub ich pochodne poddaje sie oksymowaniu, zna¬ mienny tym, ze przeznaczona do oksymowania miesza¬ nine rozpuszcza sie w czterochlorku wegla, roztwór oziebia sie i oddziela wydzielony osad, po czym oksymowaniu pod¬ daje sie te ketony, które pozostaly w roztworze. OH Y N- II WLorl -OH -R* -R. PL