Scientific journal
International Journal of Experimental Education
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,425

Personal portfolio

Гуанидин и его производные относятся к сильным основаниям и часто применяются в качестве ионообменников в аналитических целях [1, 2]. Имеются примеры как лабораторных, так и полупромышленных испытаний гуанидинов для экстракционного извлечения цианидного золота [3, 4]. Сорбция в основном исследована на полимерах с привитыми гуанидиновыми функциями [5-9]. Необходимо заметить, что реакция внедрения в полимер гуанидина многостадийна и обычно завершается образованием около 5% гуанидиновых фрагментов. В связи с чем, ёмкость таких сорбентов невелика и составляет около 10-30 мг/г [9].

Важнейшей характеристикой ионообменников является способность концентрировать извлеченные металлы в твердой или жидкой органической фазе. Для определения емкости гуанидиновых ионообменников проведена последовательная, многоступенчатая экстракция и сорбция цианида золота Au(CN)2из щелочных растворов с рН 10,5.

Экспериментальная часть Экстракция. Растворы по 10 мл концентрацией 0,01 моль/л соответствующего гуанидина и 0,04 моль/л ^децил-2,4-ксилидина в ксилоле встряхивали со 100 мл водного щелочного (рН 10,5) раствора, содержащего 100 мг/л цианида золота в течение 5 мин. Операции повторяли пять раз. Водную фазу анализировали на остаточное содержание золота. Результаты приведены в табл.1.

Сорбция. 0,1 г продукта совместной поликонденсации Ш,3№дифенилгуанидина и гексаметилендиамина осадили на 1 г смолы КУ-2 и поместили в 100 мл раствора с рН 10.5, содержащего 36 мг/л цианида золота, перемешивали в течение 12 ч. Водные растворы анализировали на остаточное содержание золота через каждые два часа. Через 4 часа содержание золота составляло 0-5 мг/л Обсуждение результатов Исследованные ранее диалкилгуанидины с длинными углеводородными цепями ограниченно растворяются в доступных органических растворителях в силу ионного строения [5], поэтому их применение для экстракции металлов проблематично. Варьируя строение заместителей в цепи, удалось получить хорошо растворимые производные гуанидина [10]. Поскольку ёмкость вновь синтезированных соединений неизвестна, проведен эксперимент для определения этой характеристики ионообменников (табл.1).

Среди исследованных нами гуанидинов наибольшей ёмкостью обладает смесь дибензилгуанидина с ^децил-2,4-ксилидином, которая составляет 85,3 мг/г. Емкость дифенилгуанидина составляет всего 19,7 мг/г. Невысокая ёмкость дифенилгуанидина, очевидно, обусловлена заниженной основностью и частичной растворимостью в воде. Обнаружена следующая последовательность изменения ёмкости: ДФГ(19,7) < ДЦГГ(49,6) < ДОГ(55,7) < < ДИбГ(67.0) < ДБзГ(85,3). Для сравнения укажем, что ёмкость аминов составляет 10-16 мг/г.

Отметим, что если нагруженность дифенил-, дициклогексил, диизобутили диоктилгупанидинов изменяется постепенно, то максимальное насыщение дибензилгуанидина протекает в основном в ходе первых операции экстракции.

Ёмкость гуанидиновых оказалась выше чем аминосодержащих ионообменников и они работают при более высоких значениях рН. Напрашивается вывод, что для получения эффективных сорбентов цианидного золота необходимо использовать твердые полимеры с гуанидиновыми и аминными функциями. Однако, как известно введение гуанидиновой функции в матрицу полимера процесс достаточно сложный [6]. Поэтому представляется целесообразным упростить технологию получения таких сорбентов. В качестве предшественников поликонденсации использовали Ш,3^дифенилгуанидин, выпускаемый отечественной промышленностью, и гексаметилендиамин.

Оказалось, что ёмкость модифицированой смолы составляет 30-36 мг/г при сорбции металла из модельных растворов. Для сравнения отметим, что ёмкость лучшего зарубежного анионообменника с привитыми гуанидиновыми фрагментами 36 мг/г [9].

Таким образом, в проведенной работе показано, что перспективными ионообменниками при экстракции и сорбции цианидного золота являются производные гуанидина, причем синтез эффективного сорбента может быть осуществлен с помощью простой технологии на отечественном сырье.

Список литературы

  1. Никифорова Е.Е. // Высокомолекулярные соединения. Сер. В. 1972. Т.14. Вып.7. C. 33-36.
  2. Коренман И.М. Органические реагенты в неорганическом анализе. М. Химия. 1980. с. 448.
  3. Голоунин А.В., Ларионова И.А. Производные гуанидина-экстрагенты золота (I) из цианидных растворов. // ЖПХ. 2005. Т.78. Вып.10. С.1742-1744.
  4. Pat. USA Recovery of precious metal. №5198021.
  5. Pat. USA Method for recovery of precious metal. №18311508.
  6. Pat. USA Process for producing guanidine substituted cross-linked poly(vinylaromatic) anon exchange resins №3346516.
  7. Jermakowicz-Bartkowiak D., Kolarz B.N., Tylus W. Sorption of aurocyanide and tetrachloroaurate ontu resin with guanidine ligand an XPS approach. // Polymer 2003. v.44. P.5797-5802.
  8. Hainey P., Sherrington D.C. Oligoaminee-functionalisd poly(glycidyl methacrylateethelenglycol dimethacrylate) resins as moderate base ecstractants for gold from cyanide solution. // Reactiv & Functionol Polymers 2000. №43. P. 195-210.
  9. Kolarz B.N., Jermakowicz-Bartkowiak D., Jezierska J., Apostoluk W. Anion exchangers with alkyl substituted guanidyl groups. Gold sorption and Cu(II) coordination. // Reactive & Functional Polymers 2001. v. 48. P. 169-179.
  10. Ларионова И.А., Голоунин А.В., Соколенко В.А. Алкилирование гуанидина. // ЖОрХ 2006. Т. 42. Вып. 5. С. 781-782.
Работа представлена на Общероссийскую научную конференцию «Новые технологии, инновации, изобретения», Иркутск (5-7 июля 2010). Поступила в редакцию 15.06.2010.