DE1227431B - Cation exchanger - Google Patents
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- KQTIIICEAUMSDG-UHFFFAOYSA-N tricarballylic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)CC(O)=O KQTIIICEAUMSDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMT-PATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
Araneldetag;
Auslegetag: Araneldag;
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BOIjBOIj
Deutsehe KJ.: 12 g-1/01German KJ .: 12 g- 1/01
1227 431
N 24838 TV a/12 ;
28. Februar 1962
27. Oktober 19661227 431
N 24838 TV a / 12;
February 28, 1962
October 27, 1966
;, Die vorliegende Erfinidupg betrifft die Verwendung bjgstäjiimter Harze zur Durfiliführung ypri Kationenr as,stausiEhreaktionea, 'die idurph Sulfonieren von verknetetem Mischpolymerisat hergestellt worden sind und die eine hohe physikalische und mechanische J?.e$tigkedt besitzen sowie frei von inneren Spannungen, Rissen und sonstiger! Fehlern sind, ,grfirjiluogsr äß; werden nämjiah hierfür als Kationenaustausolche verwendet, die durch Sulfonieren eines Mischpolymerisation eines Hauptmonomeren, nämljph eines ©inen aromatischen Kern enthaltenden ^pyjmonorneren mit: einem Veroetzvmgsmonomereri und einem etwaigen !Zusatz eines sekundären Monomeren und/oder eines Lösungsmittels unter Zusatz yon.-AQrylnitrjl und/oder Methacrylnitril in einer l^erjig^ vqn. weniger als 2Q%> des, Gesimtgewichtes 4er Monomereri erhaltenen Mischpolymerisates herpeftejlt worden sirnd. , .;, The present invention relates to the use of synthetic resins for Durfilifführung ypri kationenr as, stausiEhreaktiona, 'which have been produced in the sulfonation of kneaded copolymer and which have a high physical and mechanical strength and are free from internal stresses, cracks and other! Errors are,, grfirjiluogsr äß; are used for this purpose as cation exchanges, which are obtained by sulfonating a copolymerization of a main monomer, namely a pyjmonorneren containing an aromatic nucleus with : a corrosion monomer and a possible addition of a secondary monomer and / or a solvent with the addition of acrylonitrile and / or Methacrylonitrile in a l ^ erjig ^ vqn. less than 20%> of the total weight of 4 monomers in the copolymer obtained was produced. ,.
,, Um die Erfindung im einzelnen näher zu beschreibfn, werden im folgenden zunäqhst die physikalischen und chemischen Eigenschaften der zu yerwendendfsn, neuartigen, hochmolekularen Substanzen, djfts. Verfahren zur Herstellung derselben sowie die Jyiepfemale der Substanzen durch Hinweisbeispiele be-* seihrieben, worauf die Verwendungsarten aufgezeigt werden, die auf den Merkmalen der neuen, Verbindüngen beruhen. . :,, In order to describe the invention in more detail, in the following, the physical and chemical properties of the to be used, novel, high molecular weight substances, djfts. Process for producing the same as well as the Jyiepfemale of the substances by reference examples be rubbed, whereupon the types of use are shown, which are based on the characteristics of the new, compounds are based. . :
Die erfindungsgemäß verwendeten hochmolekularen Verbindungen sind.Kationenaustauschharze, die 4ureh Sulfonierung eines querverbundenen MjschpoJjTOerisateS}. welches durch Mischpolymerisation ejp.es Vinylmonomeren mit aromatischem Kern mit ^Qrünitril oder/und eipem querverbindenden Monomeren erzielt wurde, erhalten werden können. Mischpolymerisaten, welche kpin Acrylnitril oder/und Methacrylnitril enthalten, haben keinerlei Affinität ziu sulfonierenden Reagenzien und benötigen strenge Re^iktipnsbedingungen und lange Zeiten zur einwandfreien .Reaktion derselben, während ein Mischpolymerisat, wie die erfindungsmäßig verwendeten Harze, die durch Mischpolymerisation einer be·, gthrnnten Menge ejnes,. Nitrilgruppen enthaltenden Monomeren erzielt wunden, eine dreidimensionale Netzstruktur aufweisen, trotz ihrer Unlöslichkeit und Unschrnelzbarkeit eine hohe Affinität zu polaren Reagenzien besitzen, diesen Reagenzien gestattet, leicht zum Zwecke der Reaktion in dieselben einzudringen, und die Reaktion in kurzer Zeit unter milden Bedingungen durchführen lassen, wodurch die zur Herstellung benötigte Zeit bedeutend verkürzt wird und in dem Erzeugnis keine Sprünge oder iprie^e Spannungen zurückbleiben.The high molecular weight used according to the invention Compounds are cation exchange resins, the 4ureh sulfonation of a cross-linked MjschpoJjTOerisateS}. which by interpolymerization ejp.es vinyl monomers with an aromatic core with ^ Nitrile or / and eipem cross-linking monomers can be obtained. Copolymers, which contain kpin acrylonitrile and / or methacrylonitrile have no affinity whatsoever ziu sulfonating reagents and require rigorous Re ^ iktiptnsbedingungen and long times for proper .Reaktion the same, while a copolymer, like the resins used according to the invention, which are produced by copolymerization of a A good amount of one. Containing nitrile groups Monomers achieved sore, have a three-dimensional network structure, despite their insolubility and Non-shrinkability have a high affinity for polar reagents, these reagents allow easily penetrate into the same for the purpose of the reaction, and allow the reaction to be carried out in a short time under mild conditions, whereby the time required for production is significantly shortened and there are no cracks or cracks in the product iprie ^ e tensions remain.
KationehaustauscherCation exchanger
Anmelder:Applicant:
Fa, S. ashichiro Nakanishi, TokioFa, S. ashichiro Nakanishi, Tokyo
Vertreter: 7 'Representative: 7 '
Dr. M. Eule, Dipl.'Chem. Dr, r<?r. nat W- J.;Bfrg
undDipl.-Ing. O.Stapf, Patentanwälte,; \.\
München 2, Hilblestr. 20 Ί ·: ; Dr. M. Eule, Dipl.'Chem. Dr, r <? R. nat W- J.; Bfrg and Dipl.-Ing. O.Stapf, patent attorneys; \. \
Munich 2, Hilblestr. 20 Ί ·:;
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Hiroshi Kuyama,Hiroshi Kuyama,
Yoichi Utsunomiya, Tokio ■ ■ ■ ■Yoichi Utsunomiya, Tokyo ■ ■ ■ ■
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Japan vom 1, März 1961 (7254)Japan March 1, 1961 (7254)
Reaktionen mit hochmolekularerj Verbindungen, insbesondere mit querverbunderien hochmolekularen Verbindungen, durchgeführt: werden, spielen gewöhnlich im Gegensatz zur Durchführung chemischer Reaktionen mit gewöhnlichen Molekülen sehr komplizierte Faktoren ipit. Gewöhnlieh ist die Ausbeute gering, wenn eine 'solche hochmolekulare Verbindung der gleichen chemischen Reaktion unterworfen wird, die mit niedrigmolekulraen Verbindungen der gleichen Reihe mit sehr hoher Ausbeute, durchgeführt werden kann, und die hochmolekulare Verbindung erfordert, je. nach, dem Fall, strenge Reaktionsbedingungen, oft in Begleitung von Nebenreaktionen. Derartige quervefbuiidene. Verbindungen sind in Lösemitteln unlöslich und schmelzen bei Erhitzen nicht; sie haben keifle freie Bewegung der Moleküle. Ihre Reaktionsmöglichkeit hängt daher gänzlich von der Affinität zwischen den Reaktionsagenzien und der makromolekularen Verbindung ab. Es ist allgemein bekannt, daß den hochmolekularen Verbindungen die Reaktivität besonders dann fehlt, wenn das zu verwendende Reaktionsagens eine anorganische, polare Verbindung ist (z. B.Reactions with high molecular weight compounds, especially with cross-linked high molecular weight compounds, are carried out : in contrast to the carrying out of chemical reactions with common molecules, very complicated factors play a role. Usually, the yield is low when such a high molecular compound is subjected to the same chemical reaction that can be carried out with low molecular compounds of the same series in a very high yield, and which high molecular compound requires, ever. according to the case, strict reaction conditions, often accompanied by side reactions. Such quervefbuiidene. Compounds are insoluble in solvents and do not melt when heated; they have no free movement of the molecules. Their ability to react depends entirely on the affinity between the reaction agents and the macromolecular compound. It is generally known that the high molecular weight compounds lack reactivity, especially when the reaction agent to be used is an inorganic, polar compound (e.g.
Schwefelsäure oder Salpetersäure). Das Verfahren zur Herstellung von Ionenaustauschharzen liefert einSulfuric acid or nitric acid). The process for making ion exchange resins provides a
,- Beispiel für einen solchen Fall; es erfordert h~Qchkomplizierte Vorgänge oder die Verwendung von Hilfsmitteln, wie z. B. Quellagenzien, oder es zwingt dazu, auf einige der mechanischen Eigenschaften des, - example of such a case; it requires the most complicated Operations or the use of tools, such as B. source agents, or it forces in addition, on some of the mechanical properties of the
609 708391609 708391
I 227 431I 227 431
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Erzeugnisses zu verzichten. Es ist gewöhnlich schwie- Man wird bemerken, daß, wenn »überbrücktestTo waive the product. It is usually difficult- You will find that when "bridged."
rig, die chemische Reaktion einer Grundsubstanz, Polystyrol, welches keine Nitrilgruppen enthält, mitrig, the chemical reaction of a basic substance, polystyrene, which contains no nitrile groups, with
wie z. B. einer querverbundenenj hochmolekularen konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert werden soll,such as B. a cross-linked high molecular weight concentrated sulfuric acid is to be sulfonated,
Grundverbindung von einer gewissen Größe durch- bei Unterbrechung der Reaktion nach der anfäng-Basic connection of a certain size through - with interruption of the reaction after the initial
züführen und dabei doeh die ursprüngliche Gestalt 5 liehen sulfonierenden Reaktion und Untersuchungsupply and thereby the original shape 5 borrowed sulfonating reaction and investigation
und mechanische Festigkeit der Verbindung nach Be- der Verteilung der sulfonischen Gruppen im Innerenand mechanical strength of the connection after distribution of the sulfonic groups inside
endigung der Reaktion vollkomen beizubehalten, weil und an der Oberfläche der Perlen die GruppenThe end of the reaction must be fully maintained because and on the surface of the pearls the groups
die chemische Reaktion gleichmäßig durch die ge- augenfällig in den an der Oberfläche liegenden Teilenthe chemical reaction evenly through the parts that are conspicuously located on the surface
samte Menge des betreffenden festen Stoffes, in ihrer konzentriert sind. Wird dagegen »überbrücktes«,total amount of the solid matter in question, are concentrated in their. If, on the other hand, something "bridged"
Oberfläche wie auch in ihrem Inneren, vor sich gehen io Nitrilgruppen enthaltendes Polystyrol auf ähnlicheBoth the surface and the interior are made of polystyrene containing nitrile groups on similar ones
muß, damit nicht im Inneren irgendwelche Spannun- Weise auf die Bildung sulfonischer Gruppen nach dermust, so that there is no tension in the interior of the formation of sulfonic groups after the
gen zurückbleiben. Unterbrechung der ursprünglichen sulfonierendengen lagging behind. Interruption of the original sulfonating
Die chemische Reaktion beginnt jedoch bei unlös- Reaktion hin untersucht, so wird man feststellen, daßThe chemical reaction begins, however, when the reaction is insoluble, so it will be found that
liehen, schmelzbaren hochmolekularen festen Stoffen die Reaktion weit gleichmäßiger als im ersteren Falleborrowed, fusible high molecular weight solids the reaction far more evenly than in the former case
mit dreidimensionaler Netzstruktur an bestimmten 15 vor sich gegangen ist. Außerdem behalten die durchwith a three-dimensional network structure at certain 15 has been going on. Plus they keep going
Abschnitten, wie z. B. an den mit anderen reagieren- chemische Reaktionen mit solchen grundlegenden,Sections such as B. in the chemical reactions with other chemical reactions with such fundamental,
den Stoffen in Berührung stehenden Oberflächen. Die hochmolekularen Grundsubstanzen erzeugten Harzesurfaces in contact with the substances. The high molecular weight basic substances produced resins
physikalischen Eigenschaften einer Grundverbindung die physikalischen und mechanischen Eigenschaftenphysical properties of a basic compound the physical and mechanical properties
vor der Reaktion sind deutlich verschieden von den- der bisher bekannten acrylnitrilhaltigen, grundlegen-before the reaction are clearly different from the previously known acrylonitrile-containing, fundamental
jenigen nach der Reaktion, infolge der chemischen 20 den Mischpolymerisate bei.those after the reaction, due to the chemical 20 the copolymers.
Umwandlung des Stoffes, und dieser Unterschied ver- Zu den für dieses Harz geeigneten, aromatischen,Conversion of the substance, and this difference to the aromatic,
•ursacht starke Spannungen der inneren Struktur oder ungesättigten, als Hauptmonomeren verwendbaren• causes strong tensions in the internal structure or unsaturated tensions that can be used as main monomers
den Zusammenbruch des Ereignisses. Ziel dieses Monomeren 'gehören: Styrol, Vinylalkylbenzole, wiethe collapse of the event. These monomers' target include: styrene, vinyl alkylbenzenes, such as
Verfahrens ist es, solchen unlöslichen und un- z. B. Vinyltoluin und Vinylxylen, α- und/oder /J-Al-The process is to remove such insoluble and insoluble z. B. vinyltoluin and vinylxylene, α- and / or / J-Al-
schmelzbaren, hochmolekularen iesten Stoffen eine 25 kylstyrol, ß-Methylstyrol, Vinylnaphthaline. Vinyl-fusible, high molecular weight substances include kylstyrene, ß-methylstyrene, vinylnaphthalenes. Vinyl-
hohe Affinität zu polaren Reagenzien zu verleihen alkylnaphthaline, α- und/oder /J-Alkylvinylnaphtha-give high affinity to polar reagents alkylnaphthalenes, α- and / or / J-alkylvinylnaphtha-
und hierdurch die sonst schwierig durchzuführende, line, analoge, den obigen Verbindungen entspre-and thereby the otherwise difficult to carry out, linear, analogous, the above connections
chemische Reaktion derselben zu erleichtern. chende Anthrazen- und Phenanthrenverbindungento facilitate chemical reaction of the same. corresponding anthracene and phenanthrene compounds
Das bisher allgemein angewendete Verfahren zur und ihre halogen- oder alkoxysubstituierten MonoHerstellung von Kationenaustauschharzen vom SuI- 30 mere.The previously generally used process for and their halogen- or alkoxy-substituted mono-production of cation exchange resins of suI- 30 mers.
fonsäuretyp bestand darin, daß eine unlösliche, un- Zu den geeigneten querverbindenden Agenzien geschmelzbare,
hochmolekulare Grundverbindung, die hören: Divinylbenzol, Divinylpyridin, Divinyltoluine,
durch Mischpolymerisate eines einen aromatischen Divenylnaphthaline, Diallylphthalat, Äthylenglykol-Kern
enthaltenden Monomeren mit einem querver- diacrylat, Äthylenglykoldimethacrylat, Divinylxylen,
bindenden Monomeren erzielt wurde, der Einwir- 35 Divinyläthylbenzol, Divinylsulfon, Polyvinyl- oder
kung eines sulfonierenden Agens unmittelbar nach Polyallyläther des Resorcinols, Divinylketon, Divinylder
Mischpolymerisation oder nach dem auf die sulfid, Allylacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Di-Mischpolymerisation
folgenden Quellen in einem allylsuccinat, Diallylkarbonat, Diallylmalonat, Diallyl-Lösemittel
unterworfen wurde. Einer derartigen oxalat, Diallyladipat, Diallylsebacianat, Divinylseba-Grundverbindung
fehlt die Affinität zu sulfonieren- 40 cinat, Diallyltartrat, Diallylsilikat,TriaIlyltricarballylat,
den Agenzien, sie wird zunächst unter strengen Be- TriallylaconitratjTriallylzitra^Triallylphospha^N.N'-dingungen
an der Oberfläche u.dgl. sulfoniert. Die Methylendiacrylamid, Ν,Ν'-Methylendimethacrylsulfonierten
Teile bilden eine Verbindung, wie z. B. amid, Ν,Ν'-Äthylendiacrylamid, 1,2-Di-a-methyF-hochmolekulare
Benzolsulfosäure, und erwerben auf methylensulfonamid)-äthylen, Trivinylbenzol, Tridiese
Weise die Affinität zu sulfonierenden Agenzien. 45 vinylnaphthalin und Polyvinylanthracene.
Dann findet die Reaktion durch- diese Schicht hin- Zu den besonders bevorzugten Polyvinylidinmonodurch
in Richtung auf das Innere statt. Es bilden sich meren, die allgemein als querverbindende Agenzien
daher im Verlauf der Reaktion sulfonierte und nicht- bekannt sind, gehören: polyvinylaromatische Kohlensulfonierte
Teile, und dementsprechend sind die Wasserstoffe, wie z. B. Divinylbenzol, Trivinylbenzol,
Quellgrade stark verschieden, was die Bildung von 50 Divinylnaphthalin, Glykoldimethylacrylate, wie z. B.
Sprüngen zur Folge hat oder, wenn dies nicht der Äthylenglykoldimethylaerylat und Polyvinyläther der
Fall ist, zu Spannungen im Inneren führt, die schließ- polyhydrischen Alkohole, wie z. B. Divinoxyäthan
lieh zum Zusammenbruch des Erzeugnisses im Ver- und Trivinoxypropan. Als sulfonierende Agenzien
lauf seiner wiederholten Verwendung als Ionenaus- werden Schwefelsäure, rauchende Schwefelsäure,
tauschharz führen. 55 Chlorsulfonsäure und Schwefeltrioxyd bevorzugt.Fonsäuretyp consisted in the fact that an insoluble, insoluble, high molecular weight basic compound, which can be melted to the suitable cross-linking agents, which include: divinylbenzene, divinylpyridine, divinyltoluins, by copolymers of an aromatic divinylnaphthalene, diallyl phthalate, ethylene glycol core-diacrylate-acrylate-acrylate-containing monomer , Divinylxylene, binding monomers was achieved, the Einwir- 35 Divinyläthylbenzol, Divinylsulfon, polyvinyl or kung of a sulfonating agent immediately after polyallyl ether of resorcinol, divinyl ketone, divinyl the copolymerization or after the sulfide, allyl acrylate, diallyl maleate, diiallyl fumarate following mixed polymerization Swelling in an allyl succinate, diallyl carbonate, diallyl malonate, diallyl solvent. Such oxalate, diallyl adipate, diallylsebacianate, divinyl seba basic compound lacks the affinity to sulfonate, diallyl tartrate, diallylsilicate, triallyl tricarballylate, the agents, it is initially triallylphosphate triallylphosphate under strict conditions . The like. sulfonated. The methylenediacrylamide, Ν, Ν'-methylenedimethacrylsulfonated parts form a compound such. B. amide, Ν, Ν'-ethylenediacrylamide, 1,2-di-a-methyF-high molecular benzenesulfonic acid, and acquire on methylensulfonamid) -ethylene, trivinylbenzene, Tridiese way the affinity to sulfonating agents. 45 vinyl naphthalene and polyvinyl anthracenes.
Then the reaction takes place through this layer to the particularly preferred polyvinylidine mono through in the direction of the interior. There are mers that are generally sulfonated as cross-linking agents in the course of the reaction and not known, include: polyvinylaromatic carbon sulfonated parts, and accordingly the hydrogens, such as. B. divinylbenzene, trivinylbenzene, degrees of swelling very different, which leads to the formation of 50 divinylnaphthalene, glycol dimethylacrylates, such as. B. cracks or, if this is not the case with the ethylene glycol dimethylaerylate and polyvinyl ether, leads to internal stresses, the closing polyhydric alcohols, such as. B. divinoxyethane lent to the collapse of the product in Ver and Trivinoxypropane. Sulfuric acid, fuming sulfuric acid, exchange resin will result as sulfonating agents during its repeated use as ionic acid. 55 Chlorosulfonic acid and sulfur trioxide preferred.
Die Mischpolymerisation einer solchen Grundsub- Das Verhältnis der Monovinylmonomeren zu denThe interpolymerization of such a basic sub- The ratio of monovinyl monomers to the
stanz mit einer kleinen Menge Acrylnitril oder/und Polyvinylidinmonomeren kann weitgehend schwan-punching with a small amount of acrylonitrile and / or polyvinylidine monomers can vary widely
Methacrylnitril zeitigt unerwartet große Wirkungen. ken und hängt von der Verwendung ab, für welcheMethacrylonitrile has unexpectedly great effects. ken and depends on the use for which
Selbst wenn die Menge an Nitril oder Nitrilen nur die Polymeren bestimmt sind.Even if the amount of nitrile or nitrile is only determined by the polymers.
0,5 bis 1% des Gewichtes der gesamten Menge am 60 Das Verhältnis von Acrylnitril oder/und Meth-0.5 to 1% of the weight of the total amount on 60 The ratio of acrylonitrile and / or meth-
Monomeren beträgt, verhält sich das Mischpolymeri- acrylnitril zum Vinylmonomeren, das für das für dieMonomers is, the mixed polymer acrylonitrile behaves to the vinyl monomer, which for the
sat gegenüber konzentrierter Schwefelsäure ganz ver- Zwecke der Erfindung zu verwendende Harz erfor-sat, compared to concentrated sulfuric acid, resin to be used for the purposes of the invention is
schieden von gewöhnlichen Mischpolymerisaten, die derlich ist, kann in Übereinstimmung mit den Ver-different from ordinary copolymers, which is different, can be made in accordance with the various
keine Nitrile durch Mischpolymerisation enthalten, wendungszwecken an sich nach Belieben gewähltdoes not contain any nitriles as a result of interpolymerization, for the purpose of use it is chosen at will
und die Reaktion findet bei niedriger Temperatur, 65 werden. Die bevorzugte Menge an Acrylnitril oder/and the reaction takes place at low temperature, 65 be. The preferred amount of acrylonitrile or /
glatt und in kurzer Zeit statt. Wenn der Nitrilgehalt und Methacrylnitril soll jedoch für die vorliegendentakes place smoothly and in a short time. However, if the nitrile content and methacrylonitrile should be used for the present
hoch ist, entwickelt das Mischpolymerisat Wärme, Verwendungszwecke unter 20% des Gesamtgewich-is high, the copolymer develops heat, uses less than 20% of the total weight
absorbiert konzentrierte Schwefelsäure· und quillt. tes der Monomeren liegen. Dies ist dadurch bedingt,absorbs concentrated sulfuric acid and swells. tes of the monomers. This is due to
daß bereits eine verhältnismäßig kleine Menge von Acrylnitril oder/und Methacrylnitril die im obigen beschriebenen Merkmale erreichen kann, und umgekehrt, wenn die Menge erhöht wird, so nimmt die Ionenaustauschfähigkeit des Erzeugnisses ab. Die durch verschiedene Polymerisationsverfahren erzeugten Mischpolymerisate haben die im obigen erwähnten chemischen Eigenschaften, gleichgültig welche Gestaltungsform sie aufweisen.that even a relatively small amount of acrylonitrile and / or methacrylonitrile are those described above Characteristics, and vice versa, if the amount is increased, so does the Ion exchange ability of the product. Those produced by various polymerization processes Copolymers have the chemical properties mentioned above, regardless of which Design form they exhibit.
Die für die erfindungsgemäß zu verwendenden Harze in Betracht kommenden hochmolekularen Grundsubstanzen können erhalten werden durch "^ermischen eines Hauptmonomeren aus der obigen Aufstellung mit einem querverbindenden Monomeren, und Acrylnitril oder/und Methacrylnitril zwecks ij! Herstellung eines monomeren Gemisches und nötigenfalls unter Hinzufügung eines sekundären Monomeren, eines an der Reaktion nicht beteiligten Lösemittels, eines Weichmachers u. dgl. und, falls nötig, durch weiteres Hinzufügen eines Polymerisationsbe- so sohleunigers und darauffolgende Polymerisation des ofjigen Gemisches durch irgendein Verfahren der Block-, Suspensions-, Emulsions- oder Lösungspolymerisation. Mitunter kann das Gemisch auch durch das »PfropfÄ-Polymerisationsverfahren mischpolymerisiert werden. Selbstverständlich müssen die gewöhnlichen Monomeren nicht unbedingt einzeln polymerisiert werden, sondern können wie jedes gewünschte Gemisch verschiedener Monomeren behandelt, werden.The next for the invention resins to be used into consideration high molecular weight basic substances can be obtained by "^ mixing to a principal monomers from the above list with a cross-linking monomers, and acrylonitrile and / or methacrylonitrile in order ij! Preparation of a monomer mixture and if necessary the addition of a secondary monomers , a solvent not involved in the reaction, a plasticizer, etc. and, if necessary, by further adding a polymerization accelerator and subsequent polymerization of the mixture by any method of block, suspension, emulsion or solution polymerization the mixture can also be copolymerized by the "graft" polymerization process. Of course, the usual monomers do not necessarily have to be polymerized individually, but can be treated like any desired mixture of different monomers.
. Die erfindungsgemäß zu verwendenden, neuartigen, stark sauren Sulfonsäureharze besitzen eine hohe Transparenz und ein schönes Aussehen. Sie werden durch eine Verwendung auch für mehrere tausend Zyklen nicht zerstört und auch durch eine Verwendung in Trocken-Naß-Zyklen nicht beeinträchtigt. Ionenaustauschharze, welche aus konventionellen Grundsubstanzen erzeugt wurden, die keine Nitrilgruppen enthalten, sind demgegenüber besonders anfällig für Trocken-Naß-Zyklen und neigen zu starken Schädigungen. Das erfindungsgemäß zu verwendende Harz ist elastisch und wird auch bei Verwendung unter hohem Druck nicht zerstört.. The novel, strongly acidic sulphonic acid resins to be used according to the invention have a high Transparency and a beautiful appearance. They are used by one even for several thousand Cycles not destroyed and also not impaired by use in dry-wet cycles. Ion exchange resins made from conventional base materials that do not contain nitrile groups contain, on the other hand, are particularly susceptible to dry-wet cycles and tend to be strong Injuries. The resin to be used in the present invention is elastic and becomes even when used not destroyed under high pressure.
Außerdem wird durch Infrarotspektren offenbar, daß die für den im obigen beschriebenen Zweck mischpolymerisierten Nitrilgruppen des Acrylnitrils oder/und Methacrylnitrils durch Sulfonierung in Amidosäure- und/oder Karboxylsäuregruppen umgewandelt werden.In addition, it is evident from infrared spectra that they are useful for the purpose described above copolymerized nitrile groups of acrylonitrile and / or methacrylonitrile by sulfonation in Amido acid and / or carboxylic acid groups are converted.
hohem Druck. Es ist auf allen Gebieten verwendbar, die bisher von gewöhnlichen Kationenaustauschharzen eingenommen wurden, beispielsweise:high pressure. It is usable in all fields so far that of ordinary cation exchange resins were taken, for example:
1. Das Harz nimmt basische Substanzen aus der. flüssigen und Dampfstufe in Form von Salzen auf und eluiert die Salze nach Sättigung durch einen Regenerationsvorgang. Praktisch kann dieser aus Aufnahme, Elution, Regeneration und Waschen in Wasser bestehende Zyklus endlos wiederholt werden.1. The resin takes basic substances out of the. liquid and vapor stage in the form of salts and elutes the salts after saturation by a regeneration process. Practically can this cycle of uptake, elution, regeneration and washing in water is endless be repeated.
2. In saurer oder Salzform nimmt das Harz Metallionen und/oder andere anorganische und organische Kationen aus der flüssigen und Dampfstufe auf und eluiert und regeneriert sie. Sie schließt das Weichmachen, das Spalten neutraler Salze und das Entalkalisieren ein.2. In acidic or salt form, the resin takes metal ions and / or other inorganic and organic ones Cations from the liquid and vapor stage and elute and regenerate them. she includes softening, breaking down neutral salts and dealkalizing.
3. Ein »Einbett«-Verfahren ist möglich, das die gleichzeitige Verwendung eines Anionenaustauschharzes bei allen Ionenaustauschvorgängen gestattet.3. An "embedding" process is possible, which involves the simultaneous use of an anion exchange resin permitted in all ion exchange processes.
4. Diese hochmolekulare Verbindung kann natürlich auch wie gewöhnliche Kationenaustauschharze als Ionenaustauschmembran verwendet werden.4. This high molecular weight compound can of course also be used like ordinary cation exchange resins can be used as an ion exchange membrane.
5. Bei den Ionenaustauschverfahren kann dieses Harz für den Trennvorgang verwendet werden, indem von einer Selektivität in der Adsorption und Elution Gebrauch gemacht wird.5. In the ion exchange process, this resin can be used for the separation process, by making use of selectivity in adsorption and elution.
6. Es kann organische Farbstoffe und Verunreinigungen, die in der flüssigen Stufe vorhanden sind, ausscheiden.6. There can be organic dyes and impurities that are present in the liquid stage are to retire.
7. Es ist unlöslich und unschmelzbar und kann zur Wiederverwendung regeneriert werden und erfordert kein kompliziertes Isolierverfahren, wie z. B. Destillation. Es wird verwendet, entweder indem man die Reagenzien durch ein Rohr aus dem Harz leitet oder indem man das Harz in ein Reaktionssystem einführt. Es kann als stark saurer Katalysator verwendet werden, der nach dem Gebrauch durch ein einfaches Verfahren, wie z. B. Filtrieren, entfernt werden kann. Dies gilt auch, wenn das Harz als hydrolysierendes Agens verwendet wird.7. It is insoluble and infusible and can be regenerated for reuse and requires no complicated isolation process such as B. Distillation. It is used either by passing the reagents out of the resin through a tube or by putting the resin in Introduces reaction system. It can be used as a strongly acidic catalyst after use by a simple process such as B. filtration, can be removed. this also applies when the resin is used as a hydrolyzing agent.
Durch jede der obigen Anwendungsweisen wird der große wirtschaftliche Vorteil der Erfindung ge-By each of the above modes of application, the great economic advantage of the invention is achieved
Die vorliegende Erfindung betrifft somit die 50 genüber den bislang verwendeten AustauschharzenThe present invention thus relates to the 50 compared to the replacement resins previously used
Verwendung solcher Kationenaustauschharze des Sulfonsäuretyps, welche die im obigen aufgezeigten Vorteile aufweisen.Use of such sulfonic acid type cation exchange resins as those shown above Have advantages.
Diese Harze unterscheiden sich vorteilhaft von gewöhnlichen Austauschharzen hinsichtlich der Ionen- 55
austauschfähigkeit und sind ihnen in bezug auf die
physikalischen und mechanischen Eigenschaften
überlegen. Die erfindungsgemäß zu verwendenden
Kationenaustauschharze sind daher höchst vorteilhaft vom Standpunkt der Lebensdauer des Harzes, 60 gesamte Gemisch 6 Stunden auf 70 bis 72° C erinsbesondere
für die Verwendung unter harten Be- wärmt, um ein kugelförmiges Polymeres zu bilden,
dingungen, und werden von keinem der herkömm- Es wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und
liehen Austauscher hinsichtlich des wirtschaftlichen 6 Stunden auf 12O0C erwärmt (dies ergibt das
Vorteils erreicht, der darin liegt, daß das Harz eine Mischpolymerisat 1). Auf praktisch die gleiche Weise
lange Lebensdauer aufweist, wenn es in organischen 65 wie beim Mischpolymerisat 1 werden Perlen von
Lösungsmitteln und in der gasförmigen Stufe ver- Styrol-Divinylbenzol ohne Acrylnitril hergestellt
wendet wird, weil es gegen Trocken-Naß-Zyklen sehr (Mischpolymerisat 2). Getrennt werden 250 g Acrylbeständig
ist. Das Harz ist besonders nützlich unter nitril, 60 g 53%>iges Divinylbenzol und 5 g Benzoyl-These resins differ favorably from ordinary exchange resins in terms of ionic 55
interchangeability and are yours in terms of the
physical and mechanical properties
think. To be used according to the invention
Cation exchange resins are therefore most advantageous from the standpoint of the life of the resin, 60 total mixture 6 hours at 70 to 72 ° C, especially for use under harshly heated to form a spherical polymer conditions, and are not used by any of the conventional is washed with water, dried and loan exchanger with regard to the economic 6 hours at 12O 0 C heated (this yields the advantage achieved that lies in that the resin is a copolymer 1). It has a long service life in practically the same way if it is made from organic solvents as well as from mixed polymer 1 and styrene-divinylbenzene is produced without acrylonitrile in the gaseous stage because it is very resistant to dry-wet cycles (mixed polymer 2 ). Separately, 250 g of acrylic resistant. The resin is particularly useful among nitrile, 60 g of 53% divinylbenzene and 5 g of benzoyl
aufgezeigt, der sich aus den Merkmalen des erfindungsgemäß verwendeten, neuen Harzes ergibt.shown, which results from the features of the novel resin used according to the invention.
Hinweisbeispiel 1Note example 1
g Styrol, 33 g Acrylnitril und 91,7 g 53,6%>iges Divinylbenzol werden innig vermischt. In diesem Gemisch werden 4 g Benzoylperoxyd gelöst. In 400 m3 Wasser wird ein Dispersionsmittel gegeben und das obige Gemisch unter Umrühren hinzugefügt und dasg of styrene, 33 g of acrylonitrile and 91.7 g of 53.6% strength divinylbenzene are intimately mixed. 4 g of benzoyl peroxide are dissolved in this mixture. A dispersant is added to 400 m 3 of water and the above mixture is added with stirring and the
perpxyd mite]n^der^is zur Bildung ejner gleieh-τ 200 g .StyrpJ, 7.2,4 Acrylnitril und 109,6 g 6%ige.s mäßigen Lösung vermischt, «aus welcher dyrch, <tas. Diyinylbenzoi werden innigyermischt und," genau gleiche Verfahren wie beim Mischpolymerisat j. gin wie bei Beispiel 1 angegeben, mischpolymerMert.' kugelförmiges, Mischpolymerisat 3 genanntes Erzeug- 100 g des auf obige Weise hergestellten Mischpojynis erhalten wird. Nunmehr wird das Verhalten die- .5 merisates werden init 580 g 99?14°/&iger Schwefelser drei Arten Mischpolymerisate gegenüber Sehwe- säure bei 80° C sulfoniert. Nach lstündiger Reaktion folsäure'beobachtet. Wenn die dreLerwähnlen Misch- beträgt die Ionenaustauschfähigkeit' des Mischpoiypolyinerisate in 99°./oige Schwefelsäure bei Zimmer- merisates 1,67 meq/ml, die «les Mischpolymerisates 2 temperatur geworfen werden, so bleibt das Misch- hingegen nur 0,5 meq/rni. ■. .. polymerisat 2 (StyiolrDivinylberE.01) praktisch unver- io .,"..,_ ändert, während das Mischpolymerisat 3 (Acrylnitril- H ι η w e ι s b e. i s ρ i e 1 2 .. .; Piyinylbenzpl) e.ine betrÄchtliche Menge Säure abspr- 600 g Styrol, 8,0 g Acrylnitril und 102 g 590/oiges biert und quillt. Das. Mischpolymerisat 1 (ein quer- Diyinylbenzoi werden innig vermengt und, genau wie verbundenes ' Polystyrol), welches Acrylnitril in bei Beispiel'% angegeben, mischpolymerisiert. Wenn popolymepem Zustand .enthält, wird als ohne Schwie- iß das auf -diese Weise erzeugte Mischpolymerisat bed rigkeiten mjt Schwefelsäure imprägniert festgestellt. 120° C 2,5 Stunden mit 98,7°Mger Schwefelsäure sul-" Von den im pbigen gekannten drei Arten Misch- foniert wird, so steigt seine Ionenaustausehf ähigkeit polymerisat werden das Mischpolymerisat 1 und 2 auf 1,8 «bis 2,0 meq/ml. Wenn das so hergestellte nach Korngröße abgesiebt und die Fraktionen von Mischpolymer mit Äthylendichlorid oder Tetrachlor-30 bis - 40 Masehen für-die Sulfonierung beiseite ao äthan behandelt wird, wpfcei es eine Quellung ergetan,. " ■■--■ -·· * fährt, und dann mit 98,7°/olger Schwefelsäure ünterThis means that 200 g of styrofoam, 7.2.4 g of acrylonitrile and 109.6 g of 6% moderate solution are mixed in to form an equal amount, from which dyrch, <tas. Diyinylbenzoi are intimately mixed and, "exactly the same procedure as with the copolymer j. Gin as given in Example 1, mixed polymer Mer. spherical copolymer 3-called Erzeug- 100 g of Mischpojynis prepared in the above manner is obtained. Now, the behavior DIE .5 merisates be init 580 g of 99? 14 ° / acetic & pivoting Felser three types copolymers opposite Sehwe- acid sulfonated at 80 ° C After one hour of reaction folic acid observed. If the three mentioned mixed polymers the ion exchange capacity of the mixed polyamine in 99% sulfuric acid for carpentry is 1.67 meq / ml, the mixed polymer is thrown at temperature, the mixed polymer remains - on the other hand only 0.5 meq / min. ■. .. polymer 2 (StyiolrDivinylberE.01) practically unchanged., ".., _ changes, while the mixed polymer 3 (acrylonitrile H ι η we ι sb e .. ie ρ 1 2;. Piyinylbenzpl) e.ine considerable amount abspr- acid 600 g styrene, 8.0 g of acrylonitrile and 102 g of 59 0 / biert oiges and swells. That. Copolymer 1 (a cross-Diyinylbenzoi are intimately mixed and, just like connected 'polystyrene), which acrylonitrile in example '% specified, copolymerized. If it contains a polymeric state, the mixed polymer produced in this way is found to have no perspiration and is impregnated with sulfuric acid. 120 ° C 2.5 hours with 98.7 ° Mger sulfuric acid sul- "Of the three types known in the pbigen mixed, its ion exchange capacity increases, the mixed polymer 1 and 2 are 1.8 to 2.0 meq / ml. If what is produced in this way is sieved off according to grain size and the fractions of mixed polymer with ethylene dichloride or tetrachloro-30 to -40 measures for sulphonation are treated aside ao ethane, if swelling is achieved. "■■ - ■ - ·· * drives, and then with 98.7% sulfuric acid under
1 «änifnnipmno K^i soo γ ' allmählicher Steigerung der Temperatur von 80 auf1 «änifnnipmno K ^ i soo γ 'gradually increasing the temperature from 80 to
ι.. i?uitonierun| Bei ^u ^ nQO Q ^^ wird) so ^ηη- e^ ähnliche Ipnen-ι .. i? uitonierun | At ^ u ^ nQO Q ^^ becomes) so ^ ηη - e ^ similar Ipnen-
. Unter Verwendung VQn ^»/aiger Schwefelsäure austauschfähigkeit erzielt werden/' In^ssen beträgt. With the use of sulfuric acid exchangeability can be achieved
werden Perlen der genannien ibgiden Mischpolymeri- 25 die Austauschfähigkeit des unter gleichen Bedingungpearls of the so-called ibgiden mixed polymer- 25 the exchangeability of the under the same condition
sate bei 80° C sulfoniert. Die ionenaustauschfähig- " gen >ulfpnierten Mischpolymerisates 2 nach demsulfonated at 80 ° C. The ion-exchangeable "gen> sulfated copolymers 2 according to the
keit des Mischpolymerisates 1 erreicht in nur, einer Hinw.eisbeis.piel 1 0,9 bis 1,Ö meqyiml. * " " . 'The speed of the mixed polymer 1 reaches 0.9 to 1, Ö meqyiml in just one hint. * "". '
Stunde 1,5 meq/mlj während die des Mischpolymeri- "' ' '■' '. ' ■"-■"'■ -...- ·/Hour 1.5 meq / mlj during that of the mixed polymer- "'' '■' '.' ■" - ■ "'■ -...- · /
sates. 2 nicht 0^5meq/ml erreicht; in 2 Stunden be- '■ Beispiel l-.i.-.- ::....: ■sates. 2 does not reach 0 ^ 5meq / ml; in 2 hours be '■ Example l-.i.-.- :: ....: ■
trägt die Austauschf ähigkeit deV Misehpplymerisa- 30 Eüi wie im Hinweisbeispiel 2 angegeben erzeugtescarries the exchangeability deV Misehpplymerisa- 30 Eüi as indicated in reference example 2
tes 1 2,0 meq/ml. Katipnenaustauschharz des Schwefelsäuretyps updtes 1 2.0 meq / ml. Sulfuric acid type catalyst exchange resin upd
""'"'"' 1 SnlfonieruniT bei 100° Γ ^n geFÖbnlj.ches, durch Sulfpnieren einer hochmole-""'"'"' 1 SnlfonieruniT at 100 ° Γ ^ n g e FÖbnlj.ches, by sulphonating a high mol-
.,,» 2. Sultpmerurig bei WO C kularen, kein Acrylnitril .du copolymerem Zustand. ,, »2. Sultpmerurig at WO C kularen, no acrylonitrile .du copolymeric state
Unter Verwendung von 99*Voiger Schwefelsäure enthaltenden Griindverbindung vom gleichen- Quer^Using a basic compound containing 99% sulfuric acid of the same cross-section
WfFdeja.die |?eiden erwähnten Iylischpplymerisate bei 35 verbindungsgrad wie das obige Harz erzeugtes.WfFdeja.die |? Eiden mentioned Iylischpplymerisate with 35 degree of connection as the above resin produced.
100° C" sulfpniertV In einer Stunde erreicht die Aus- Katione.naustauschharz, beide in der Form eines Na-100 ° C "sulphonated V In one hour, the Aus Katione.naustauschharz reaches, both in the form of a Na-
tauschfähjgkeit de§ Mischpolymerisateg 1 1,8 ineq/ml, triurrjsalzes, werden unter den gleichen Bedingungen'exchangeability of the mixed polymer 1 1.8 ineq / ml, triuric salt, are sold under the same conditions'
währen.4 die id.es Mischpplymerisates 2 etwa 0,5/meq/ mit Infrarotlampen bej 75 bis 80® C 1,5 Stunden langduring 4 the id.es mixed plymerisates 2 about 0.5 / meq / with infrared lamps at 75 to 80 ° C for 1.5 hours
ml erreicht. getrocknet. Sodanni werden beide in Wasser gebrächtml reached. dried. Sodanni are both brewed in water
3. Sulfonierung bei 80° C mit niedrig- 1° und wiederum wie oben getrocknet. Djese Vorgänge;3. Sulphonation at 80 ° C with low -1 ° and again dried as above. These processes;
Untej. Verweridung von 99!l/oiger Schwefelsäure täuschharzes zerstört, während das Harz nach dem von h^nd.elsübHcher Qualität werden die beiden ge- Hinweisbeispiel2 nur 8,7%·einbüßt.. " . ■--nannten Mischpolymerisate bei 80° C sulfoniert. Die 45 Um diese Tatsache noch eindeutiger herauszustel-Ionenaustäuschfähigkeit des Mischpolymerisates 1 len, wird Ätznatron in hydriertem 'Methanol gelöst erreicht in 3 Stunden 1,8 meq/ml,' während das und die Lösung durch ein Harz von der sauren Art Mischpolymerisat 2 praktisch nicht sulfoniert wird. geleitet, nach Sättigung mit verdünnter- Salzsäure re-Untej. Verweridung of 99! L / cent sulfuric täuschharzes destroyed while the resin after ^ h nd.elsübHcher quality are the two overall Hinweisbeispiel2 only 8.7% · loses ... "■ --nannten copolymers at 80 ° C sulfonated The 45 In order to emphasize this fact even more clearly - ion exchange capacity of the copolymer 1 len, caustic soda dissolved in hydrogenated methanol reaches 1.8 meq / ml in 3 hours, while this and the solution through a resin of the acidic type copolymer 2 practically is not sulfonated., after saturation with dilute hydrochloric acid re
4. -Perlen des -Mischpolymerisates 1, generiert,' mit Wasser .gewaschen, worauf eine weiterekurzzeitig bei-niedriger Temperatur 5° lösung von Ätznatron in hydriertem Methanol«4. -Beads of the -Mischpolymerisates 1, generated, 'washed with water, whereupon a further briefly at-low temperature 5 ° solution of caustic soda in hydrogenated methanol "
-.-'.:■■""..■, das Harz geleitet wird usw. Durch die Wiederholung-.- '.: ■■ "" .. ■, the resin is passed, etc. Through the repetition
sulfoniert des objgen Zyklus werden die meisten gewöhnlichen.Most common ones are sulfonated of the o bjg en cycle.
Die aus 'dem Mischpolymerisat 1 hergestellten, Kationenaustauschharze in zehn bis fünfzehn Zyklen' nach dem obigen beschriebenen Verfahren bei nied- zerstört, während gemäß der erfindungsgemäßen riger Temperatur kurzzeitig und je nach den Fällen 55 Verfahren sieh der Zerstörungsgrad zwischen 5 und mit niedrigkonzentrierter' Schwefelsäure sulfonierten 8 °/o bewegt, . ' .The cation exchange resins produced from 'the copolymer 1 in ten to fifteen cycles' destroyed by the method described above at low, while according to the invention For a short time and depending on the case, the degree of destruction is between 5 and 5 8% sulphonated with low-concentration sulfuric acid moved,. '.
Perlen haben eine schöne, oranger bis hellbraune r> · · 1 2 ■ ' Pearls have a beautiful orange to light brown color · · 1 2 ■ '
Farbe und sind praktisch frei von Sprüngen in der JS.e1sp.1ej. . -Color and are practically free from cracks in the JS.e1sp.1ej. . -
ganzen Perle. Die Ionenaustauschfähigkeit pro Vo- Das gemäß Hinweispeispiel 2 hergestellte Kat-whole bead. The ion exchange capacity per Vo- The cat-
lumeinheit ist gleich der von gewöhnlichen Erzeug- 60 ionenaustauschharz und ein.bislang im GebrauchDenissen (das ist 2 meq/ml) oder höher. Das aus dem findliches, gewöhnliches Kationenaustauschbarz wer-Mischpolymerisat 1 hergestellte Kationenaustausch- den verwendet. Beide werden sauer konditioniert und hjaiz der Schwgelsäuretype hat einen hohen Grad kontinuierlich 5000 Zyklen unterworfen, wobei jeder': Querverbindung "und einen Feuchtigkeitsgehalt von Zyklus aus dem Einleiten einer Ätznatrönlösüng, etwa 40^0, Das. dur^h ein hepkörnmliphes Verfahren 65 Waschen mit Wasser, Regenerieren mit Salzsäure,. erzeugte' Schwefelsäureharz mit" einem so hohen" ' Waschen mit Wasser und Einleiten einer weiteren-Querverbindungsgrad hatte in den meisten Fällen Ätznatrönlösüng besteht. Nach Ablauf von 5000 Zy-Sprünge im Inneren der Perlen. ."'" klen werden beide mikroskopiseh untersucht, wobei'The lumen unit is the same as that of ordinary manufactured ion exchange resin and has been used so far (this is 2 meq / ml) or higher. That from the sensitive, ordinary cation-exchangeable copolymer 1 produced cation exchangers used. Both are acid conditioned and hjaiz the sulphurous acid type has a high degree continuously subjected to 5000 cycles, each of which ': Cross connection "and a moisture content of cycle from the introduction of a caustic solution, about 40 ^ 0, that. by a hepatic grain procedure 65 washing with water, regeneration with hydrochloric acid. produced 'sulfuric acid resin with' such a high '' water washing and introducing a further degree of crosslinking had in most cases Ätznatrönlösüng existed. After 5000 zy jumps have elapsed inside the pearls. . "'" Klen are both examined microscopically, where'
das gewöhnliche Kationenaustauschharz eine beträchtliche Schädigung des Harzes und großen Druckverlust zeigt, während das erfindungsgemäß zu verwendende Harz nur einen begrenzten Schaden des Harzes und bemerkenswert wenig Druckverlust aufweist. Der Unterschied ist besonders ausgesprochen, wenn die Durchleitungsgeschwindigkeit der Lösung eine hohe ist. Beschädigtes Harz geht beim Auswaschen verloren, und daher macht die bisher übliche Arbeitsweise ein erhebliches Ergänzen des Harzes erforderlich. Nach 5000 Zyklen läßt sich das erfindungsgemäß zu verwendende Harz hinsichtlich des Grades des Verlustes der Ionenaustauschfähigkeit pro Volumen gut mit gewöhnlichen Harzen vergleichen. the ordinary cation exchange resin causes considerable damage to the resin and great Pressure loss shows, while the resin to be used according to the invention has only limited damage to the Resin and has remarkably little pressure loss. The difference is particularly pronounced, when the rate of passage of the solution is high. Damaged resin goes out when washed out lost, and therefore the usual way of working makes a considerable addition to the Resin required. After 5000 cycles, the resin to be used according to the invention can be used in terms of of the degree of loss of ion exchange ability per volume compare well with ordinary resins.
Wenn ein Ionenaustauschharz zur Behandlung von Stoffen, wie z. B. Stadtwasser, verwendet wird, welches Halogen enthält, oder bei einem Verfahren, bei welchem oxydierende Stoffe auftreten, bildet der Verlust von Ionenaustauschfähigkeiten infolge Oxydation ein schwerwiegendes Problem. Im Hinblick darauf wurden das erfindungsgemäß zu verwendende Harz und ein herkömmliches Austauschharz miteinander verglichen. Zu diesem Zweck wurden gewöhnliches Austauschharz und das Harz nach dem Hinweisbedspiel 2 sauer konditioniert und 6 Monate lang in 10- und 3O°/oige Lösungen von Wasserstoffsuperoxyd getaucht, worauf die Ionenaustauschfähigkeit pro Volumen ermittelt wurde. Es war kein Unterschied zwischen den beiden, da das gewöhnliche Austauschharz einen Verlust von 3 "Vo zeigte und das Harz nach Hinweistbeispiel 2 ebenfalls einen Verlust vom gleichen Prozentsatz zeigte.When an ion exchange resin is used to treat fabrics such as B. city water is used, which Contains halogen, or in a process in which oxidizing substances occur, the loss forms ion exchange abilities due to oxidation pose a serious problem. in view of became the resin to be used in the present invention and a conventional replacement resin with each other compared. For this purpose, ordinary replacement resin and the resin after the note bed have been used 2 acid conditioned and for 6 months in 10 and 30 per cent solutions of hydrogen peroxide immersed, whereupon the ion exchange capacity per volume was determined. There was no difference between the two as the common exchange resin showed a 3 "Vo loss and that Resin according to reference example 2 also suffered a loss of the same percentage showed.
Zum Zweck des Vergleichens der beiden Harze hinsichtlich der desionisierenden und erweichenden Vorgänge wurden zwei Harzsäulen mit 5 cm innerem Durchmesser angefertigt, von welchen die eine die Form eines »Einbettes« in Mischung mit einem anderen gewöhnlichen Austauschharz hatte. Auf diese Weise wurden die beiden auf verschiedenen Regenerierungsstufen, wie z. B. Adsorptions- und Ausscheidungsverfahren, verglichen. Das erfindungsgemäß zu verwendende Harz war so gut wie das gewöhnliche in bezug auf den Ionenaustauschvorgang im Anfangsstadium, besser als das letztere bei Behandlung mit Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit und zeigte stets bessere Leistungen bei kontinuierlichem Arbeiten über eine große Anzahl Zyklen als herkömmliche Austauschharze. Es bewirkte eine glatte Trennung zwecks Regenerierung, wenn ein »Einbett« verwendet wurde.For the purpose of comparing the two resins in terms of deionizing and emollient Operations two resin columns with 5 cm internal diameter were made, one of which the In the form of an "embedding" mixed with another common exchange resin. To this Way, the two were at different stages of regeneration, such as. B. Adsorption and excretion processes, compared. The resin to be used in the present invention was as good as the ordinary one with regard to the ion exchange process in the initial stage, better than the latter in treatment with liquid at high speed and always performed better at continuous Works over a large number of cycles than traditional replacement resins. It made a smooth one Separation for regeneration if an "embedding" was used.
Ein herkömmliches gewöhnliches Austauschharz und ein erfindungsgemäß zu verwendendes, nach Hinweisbeispiel 2 hergestelltes Kationenaustauschharz wurden verwendet, um ihre Wirkung -auf die Umwandlung von Rohrzucker in Dextrose und Lävulose zu prüfen.A conventional ordinary replacement resin and one to be used in the present invention, according to Reference example 2 prepared cation exchange resin were used to test their effect on the Consider conversion of cane sugar to dextrose and levulose.
Die im obigen erwähnten beiden Arten von Ionenaustauschharzen wurden in eine wäßrige Lösung gebracht, welche 20% Rohrzucker enthielt. Während die Lösung auf 250C gehalten wurde, wurden die spezifischen Drehungen ermittelt. Es ergab sich kein Unterschied in der Reaktionsgeschwindigkeit. Als jedoch der Zyklus, bestehend aus dem Waschen der Harze mit Wasser nach der Verwendung und darauffolgendem Eintauchen 'derselben in eine weitere 2O°/oige Rohrzuckerlösung wiederholt wurde, zeigte das gewöhnliche Austauschharz einen höheren Grad der Beschädigung als das erfindungsgemäß zu verwendende Harz.The above-mentioned two kinds of ion exchange resins were placed in an aqueous solution containing 20% cane sugar. While the solution was kept at 25 ° C., the specific rotations were determined. There was no difference in the rate of reaction. However, when the cycle consisting of washing the resins with water after use and then immersing them in another 20% cane sugar solution was repeated, the ordinary replacement resin showed a higher degree of damage than the resin to be used in the present invention.
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