DE1156236B

DE1156236B - Verfahren zur Herstellung eines amphoteren Ionenaustauschharzes

Info

Publication number: DE1156236B
Application number: DED21905A
Authority: DE
Inventors: Melvin Jay Hatch
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1954-12-13
Filing date: 1955-12-12
Publication date: 1963-10-24
Also published as: FR1140490A; GB795624A; US3041292A

Description

Amphotere Ionenaustauschharze werden unter anderem zur einfachen und wirkungsvollen Durchführung der Entsalzung von Lösungen verwendet. Vor der Auffindung der amphoteren Ionenaustauschharze wurden solche Entsalzungen durchgeführt, indem die betreffende Salzlösung zunächst mit einem Anionenaustauscher und dann mit einem Kationenaustauscher (oder umgekehrt) behandelt wurde. Ein Fortschritt wurde durch die Verwendung von mechanisch hergestellten Gemischen aus einzelnen Teilchen von Kationen- und Anionenaustauschharzen (Mischbetten) erzielt, die aber nach jedem Gebrauch besondere Anforderungen an die Regenerierung stellen. Es ist auch bereits bekannt, amphotere Ionenaustauschharze dadurch herzustellen, daß polymerisierbare, basische und saure Gruppen gleichzeitig enthaltende monomere organische Stoffe polymerisiert werden (USA.-Patentschrift 2 275 210). Andere bekannte amphotere Ionenaustauscher werden hergestellt, indem ein lineares Mischpolymerisat aus Styrol und Vinylchlorid zunächst mit Trialkyl- oder Triarylaminen umgesetzt und dann sulfoniert wird (»Angewandte Chemie«, 63 [1951], S. 267). Bestimmte Glieder dieser Gruppe können auch schon einfach durch Anwendung heißen Wassers regeneriert werden. Im allgemeinen liegt bei ihnen keine Vernetzung vor.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von mit Wasser regenerierbaren amphoteren Ionenaustauschharzen aufgefunden, die bedeutend besser entsalzend wirken als die bekannten. Dieses Verfahren besteht darin, daß man ein festes, geformtes, in Wasser unlösliches, vernetztes, saure bzw. basische Gruppen aufweisendes Polymerisationsharz mit einer basische bzw. saure Gruppen enthaltenden monomeren, polymerisierbaren flüssigen, organischen Substanz tränkt und dann das so erhaltene Gemenge an sich bekannten Polymerisationbedingungen unterwirft. Bevorzugt wird als monomere Substanz eine solche verwendet, die — allein polymerisiert — ein lineares wasserlösliches Polymerisat bilden würde.

Bei der Polymerisationsbehandlung des Gemenges wird die monomere, polymerisierbare organische Substanz zu einem erheblichen Teil in das vorgebildete, vernetzte Harz untrennbar eingebaut, wodurch somit der amphotere Austauscher entsteht. Nach dieser Behandlung unter Umständen löslich verbleibende Anteile müssen gegebenenfalls abschließend durch Waschen mit im Bedarfsfalle angesäuertem oder alkalisiertem Wasser entfernt werden. Dies ist besonders erforderlich, wenn als monomere Substanz eine solche verwendet wird, die — allein poly-

Verfahren zur Herstellung
eines amphoteren Ionenaustauschharzes

Anmelder:

The Dow Chemical Company,
Midland, Mich. (V. St/A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,
Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1954 (Nr. 475 003)

Melvin Jay Hatch, Midland, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

merisiert — ein wasserlösliches Polymerisat bilden würde.

Obwohl nach diesem neuen Verfahren auch reine Anionenaustauschharze und reine Kationenaustauschharze, z. B. mit stark sauren und schwach sauren Gruppen im Molekül, hergestellt werden können, die bisher bekannten Harzen dieser Art überlegen sind, liegt die wesentliche Bedeutung des Verfahrens in der Herstellung amphoterer Ionenaustauschharze.

Die ionisierbaren Gruppen der amphoteren Austauscherharze sind mindestens teilweise befähigt, sich gegenseitig zu neutralisieren. In jedem Fall besitzen diese anionen- und kationenaustauschende Gruppen aufweisenden amphoteren Harze nicht nur die Fähigkeit, Salze — wie Natriumchlorid, Natriumbromid, Natriumsulfat, Kaliumchlorid, Kaliumsulfat, Calciumchlorid usw. — aus ihren wäßrigen Lösungen in überlegener Weise zu absorbieren, sondern sie vermögen weiter auch, einen beträchtlichen Anteil des absorbierten Salzes beim Waschen mit Wasser oder wäßrigen Flüssigkeiten wieder abzugeben. Diese Austauschharze sind ferner befähigt, Kationen aus wäßrigen Alkalilösungen oder Anionen aus wäßrigen Säurelösungen zu adsorbieren und mindestens einen Teil der adsorbierten Ionen beim Waschen mit Wasser wieder abzugeben. Die Verdrängung der adsorbierten Ionen aus den Harzen kann durch Waschen mit Wasser bei Temperaturen oberhalb 0° C, z. B.

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bei Raumtemperatur, erfolgen. Das ist von wesentlichem wirtschaftlichem Vorteil, weil die Verwendung von Alkalien, Säuren oder von beiden oder von löslichen Salzen zur Regenerierung verbrauchter Ionenaustauscher entfällt.

Die Anionen und Kationen austauschenden Harze sind unabhängig von den jeweiligen Mengenanteilen der Anionen- und Kationenaustauschbestandteile für lonenaustauschzwecke wirksam. Wenn das amphotere

handen — von dem so behandelten unlöslichen Austauscher, der bevorzugt in körniger oder pulvriger Form vorliegt, abgetrennt, z. B. abgewaschen werden. Der derart behandelte Austauscher wird dann auf 5 eine Temperatur gebracht, die das absorbierte monomere Material in das entsprechende Polymerisat überführt. Die Polymerisation läuft zuweilen schon bei Raumtemperatur mit genügender Geschwindigkeit ab, besonders wenn ein Katalysator mitverwendet

zum Teil von den jeweiligen Mengenanteilen der darin enthaltenen Anionen- und Kationenaustauschkomponenten ab. Die Kapazität und der Auswaschungsgrad bei der Regenerierung des Austauschers

Ionenaustauschharz erschöpft ist, kann es bekannt- io wird. Oft wird zur Durchführung der Reaktion in lieh regeneriert werden. Jedoch hängen die Kapazität einer angemessenen Zeit das Material auf Temperades Harzes für die Adsorption neutraler Salze aus türen von z. B. 40 bis 100° C und darüber erhitzt, wäßrigen Salzlösungen und das Ausmaß und die Die Polymerisation kann in Gegenwart oder in AbVollständigkeit, mit der der erschöpfte Austauscher Wesenheit eines flüssigen Mediums durchgeführt durch Waschen mit Wasser regeneriert werden kann, 15 werden. Sie wird gewöhnlich durchgeführt, während

die Austauscherkörnchen, die das absorbierte monomere Material enthalten, in eine inerte Flüssigkeit eingetaucht sind. Letztere kann ein Lösungsmittel für das Monomere sein, wenn dieses aus einem ionisiersind im allgemeinen bei einem bestimmten Verhältnis 20 baren Material besteht, das sich mit dem unlöslichen zwischen anionen- und kationenaustauschender Korn- Austauscher unter Salzbildung umsetzen kann. Im ponente am günstigsten. anderen Fall ist das flüssige Medium bevorzugt kein

Die Harze enthalten gewöhnlich 0,3 bis 3, zweck- Lösungsmittel für das monomere Material. In allen mäßig 0,5 bis 2 und vorzugsweise etwa 1 chemisches Fällen, in denen sich in einer wäßrigen oder einer Äquivalent Anfonenaustauschkomponente je chemi- 25 organischen Flüssigkeit lösliche Polymerisatanteile sches Äquivalent Kationenaustauschkomponente. bilden, können diese von den äußeren Teilen oder

Beispiele für vernetzte Harze, die als Ausgangs- Oberflächen des erhaltenen Körpers weggewaschen stoffe verwendet werden können, sind sulfonierte werden. Selbstverständlich kann das als Ausgangs-Mischpolymerisate aus Styrol und Divinylbenzol, material benutzte vernetzte ionenaktive Polymerisasulfonierte Mischpolymerisate aus Styrol, Äthylvinyl- 30 tionsharz auch andere Kunstharze enthalten, z. B. benzol und Divinylbenzol, sulfonierte Mischpoly- harzartige Kondensationsprodukte aus Phenol, Formmiresate aus Vinyltoluol, Äthylvinylbenzol und aldehyd und einem oder mehreren Alkylen- oder Divinylbenzol, Mischpolymerisate aus Acrylsäure, Polyalkylen-polyaminen, z. B. Äthylendiamin, Di-Äthylvinylbenzol und Divinylbenzol, Mischpolymeri- äthylentriamin, Triäthylentetramin oder Tetraäthylensate aus Methacrylsäure, Äthylvinylbenzol und Di- 35 pentamin, Mischpolymerisate aus Styrol und Divinylvinylbenzol, Mischpolymerisate aus Styrol, Äthyl- benzol, Mischpolymerisate aus Styrol, Äthylvinylvinylbenzol und Divinylbenzol, die als Kernsub- benzol und Divinylbenzol, Mischpolymerisate aus stituenten quaternäre Ammoniumreste tragen, und Styrol, a-Methylstyrol, Äthylvinylbenzol und Divinyl-Mischpolymerisate aus Styrol, Äthylvinylbenzol und benzol, Mischpolymerisate aus Vinylxylol und Di-Divinylbenzol, die Polyalkylpolyamingruppen, z. B. 40 vinylbenzol.

-C^-NHC^-C^-NHa-Gruppen als Kernsubsti- Gegebenenfalls kann außerdem der erhaltene Aus-

tuenten enthatlen. Insbesondere können als Matrix für tauscher dazu benutzt werden, um noch ein anderes die ionisierbare Gruppe Mischpolymerisate, die zu und von dem ersten verschiedenes monomeres Maeinem größeren Teil, z. B. 80 Gewichtsprozent oder terial, das ionisierbare Gruppen enthält, zu absormehr, aus einem oder mehreren monoalkenylaroma- 45 bieren, worauf dann das Ganze erneut unter Bildung tischen Kohlenwasserstoffen und zu einem kleineren eines zweiten unlöslichen ionisierbaren Polymerisats

Teil aus einem oder mehreren polyvinylaromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Divinylbenzol oder Divinyltoluol, bestehen, verwendet werden.

Das unlösliche vernetzte Ausgangsharz kann 50 trocken, feucht oder mit einer inerten Flüssigkeit, z. B. Wasser oder einer organischen Flüssigkeit, gequollen sein, wenn es mit der monomeren polymerisierbaren, flüssigen, organischen Substanz in Berüh-

Polymerisationsbedingungen unterworfen wird.
Beispiel 1

75 cm³ eines Mischpolymerisats aus 85 Gewichtsprozent Styrol, 7,5 Gewichtsprozent Äthylvinylbenzol
und 7,5 Gewichtsprozent Divinylbenzol, das durch
Trimethyläthanolammoniumacrylat, d. h.

rung gebracht wird. Dabei kann diese in unverdünn- 55 -CH₂N(CH₃)₂(CH₂CH₂OH):OOCCH=CH₂-Reste ter Form vorliegen oder ein inertes flüssiges Losungs-

mittel oder Zusätze, wie Weichmacher oder Schmier- als Kernsubstituenten modifiziert war, wurden in

mittel, oder eine kleinere Menge einer peroxydischen Form kleiner Kügelchen in ein Glasgefäß gefüllt und

Verbindung, wie Natrium- oder Kaliumpersulfat, mit ausreichend Wasser beschickt, um die Zwischen-

tert.-Butylhydroperoxyd, Di-(tert.-butyl)-peroxyd oder 60 räume zwischen den Körnchen auszufüllen. Dann

Wasserstoffperoxyd, oder einen anderen Polymeri- wurde eine durch Verdünnen von 20 cm³ wasserfreier

sationskatalysator, enthalten. Jedoch sind die oben- Acrylsäure mit Wasser auf ein Endvolumen von

erwähnten Katalysatoren und Zusätze nicht un- 40 cm³ gebrachte Acrylsäurelösung zugesetzt und das

bedingt erforderlich. Auch nachdem der unlös- Gemisch geschüttelt. Zu diesem Gemisch wurden

liehe Austauscher mindestens einen Teil des 65 dann 0,6 g Kaliummetabisulfit und 0,6 g Kaliumper-

monomeren Materials absorbiert hat, kann gege- sulfat gegeben. Es erwärmte sich spontan und wurde

benenfalls ein Katalysator zugesetzt werden. Nicht mit Wasser gekühlt. Die Luft wurde aus dem Gefäß

absorbiertes monomeres Material kann — wenn vor- mit Stickstoff verdrängt und das Gefäß geschlossen.

Das Gefäß und sein Inhalt wurden über Nacht bei 45^c C gehalten, um die Acrylsäure einzupolymerisieren. Ein Teil des granulierten Harzes von annähernd 20 cm³ wurde langsam mit 300 cm³ einer wäßrigen 2-Natriumhydroxydlösung, dann mit einem 5 großen Volumen Wasser, hierauf mit 200 cm³ einer 5,7normalen wäßrigen Natriumchloridlösung und danach mit Wasser gewaschen, bis das von dem Harzbett ablaufende Wasser praktisch frei von Chlorionen war. Ein Teil des Harzes wurde in eine Menge io Wasser eingetaucht, die gerade die Zwischenräume zwischen den Harzkörnchen ausfüllte, um das Gesamtvolumen des Gemisches zu bestimmen. Dann wurde das um die Körnchen herumstehende Wasser entfernt und sein Volumen gemessen. Das Verhält- 15 nis zwischen dem Volumen des Wassers in den Zwischenräumen zwischen den mit Wasser durchtränkten Körnchen und dem Gesamtvolumen der Körnchen war angenähert 0,36. Das Gewicht und

Tabelle I

	C₁	Vom Harz	Vom Harz	Co	hältnis
Versuch Nr.		absor biertes	ausge waschenes		Cg/Ci
	0,445	NaCl	NaCl	1,01	2,27
1	0,220	0,34	0,25	0,52	2,36
2	0,085	0,17	0,13	0,29	3,50
3	0,039	0,095	0,087	0,21	5,39
4	0,0075	0,070	*	0,43	5,72
5	0,014	*

Nicht bestimmt.

zu regenerieren und es in den Zustand der Wiederverwendbarkeit zu versetzen.

Beispiel 2

Kügelchen eines kernsulfonierten Mischpolymerisats aus 92 Gewichtsprozent Styrol, 4%> Äthylvinylbenzol und 4% Divinylbenzol in der Säureform mit

Dieser Versuch als Ganzes und die einzelnen Versuche 1 bis 3 der obigen Tabelle zeigen, daß die Harzkügelchen zur Absorption eines Salzes aus einer wäßrigen Salzlösung hochwirksam sind und daß ein

das Bettvolumen eines anderen Anteils der mit Wasser 20 größerer Teil des absorbierten Salzes mit Wasser aus durchtränkten Körnchen — ohne die umgebende dem Harz ausgewaschen werden kann, um das Harz Flüssigkeit — wurden ebenfalls bestimmt, worauf die
Körnchen durch 18stündiges Erhitzen im Vakuum
auf 65° C getrocknet und das Gewicht und das Bettvolumen der getrockneten Körnchen bestimmt 25
wurden. Der Mengenanteil an Wasser in den mit
Wasser getränkten Körnchen betrug 30 Gewichtsprozent bzw. 33 Volumprozent. Mehrere andere Anteile der mit Wasser getränkten Harzkörnchen mit

Bettvolumen von 2,5 bis 3 cm³ wurden zur Bestim- 30 einer Größe, die zwischen 365 und 1460 Siebmaschen mung der Wirksamkeit des zusammengesetzten je Quadratzentimeter lag, wurden in Wasser ge-Ionenaustauschharzes bei der Salzabsorption aus quollen und zur Entfernung des nicht von dem Harz wäßrigen Natriumchloridlösungen verschiedener Kon- adsorbierten Wassers filtriert. Zu 71 cm³ des granuzentrationen untersucht. Bei jedem Versuch wurde lierten Harzes wurden 69 cm³ einer wäßrigen, ein Anteil des Harzes in 10 cm³ einer wäßrigen Na- 35 1,88-Vinylbenzyltrimethylammonmmhydroxydlösung triumchloridlösung bekannter Konzentration einge- gegeben und das Gemisch mehrere Tage stehentaucht und das Gemisch über Nacht bei Raumtempe- gelassen. Es wurde dann geschüttelt und mit so viel ratur stehengelassen. Hierbei entstand nur eine geringe einer wäßrigen 12-HCl-Lösung behandelt, daß sein und zu vernachlässigende Volumenveränderung des Ph 6,8 betrug. Dann wurde die Luft aus dem Gefäß Harzbettes. Die die Körnchen umgebende Lösung 40 mit Stickstoff verdrängt und das Gemisch mit wurde dann entfernt und zur Bestimmung der darin 0,3 cm³ tert.-Butylperoxyd versetzt, daß Gefäß gegelöst zurückgebliebenen Natriumchloridmenge ana- schlossen, das Gemisch auf 75 bis 80° C in Berühlysiert. Die Differenz zwischen dieser Menge und der rung mit der Stickstoffatmosphäre 20 Stunden lang Menge Natriumchlorid, die ursprünglich darin ent- erhitzt und dann mehrere Tage bei Raumtemperatur halten war, ist die von dem Harz absorbierte Menge 45 stehengelassen. Die Harzkörnchen wurden dann mit Natriumchlorid. Bei einigen der Versuche wurde 11 einer wäßrigen 5,5 n-Salzsäurelösung und danach dann das Harzbett mit annähernd 11 Wasser ge- 2 Tage lang in einem Strom von Wasser gewaschen, waschen und die aus dem Harz ausgewaschene Menge Das behandelte Harz vermag Neutralsalze aus wäß-Natriumchlorid bestimmt. In der Tabelle I ist die mo- rigen Lösungen derselben wirksam zu adsorbieren, lare Konzentration an Natriumchlorid angegeben, die 50 Die absorbierten Salze können aus dem Harz mit in der von dem Harz abgegossenen Lösung zurück- Wasser herausgewaschen werden,
geblieben war. Die von dem Harz absorbierte Na- In weiteren Versuchen wurden als unlösliche, ver-

triumchloridmenge und die Menge absorbierten Na- netzte Ausgangsstoffe die folgenden Materiahen vertriumchlorids, die aus dem Harz ausgewaschen wendet: (a) eine basische Form eines Mischpolymeriworden ist, sind in g-Mol Natriumchlorid je Liter 55 sats aus angenähert 84 Gewichtsprozent Styrol, Bettvolumen des granulierten Harzes ausgedrückt. 8% Äthylvinylbenzol und 8% Divinylbenzol, wobei Die Menge des an dem Harz vor dem Waschen des das Mischpolymerisat Tetramethylammoniumhydroletzteren mit Wasser absorbierten Natriumchlorids ist xydgruppen als Kernsubstituenten enthielt; (b) ein in g-Mol absorbierten Natriumchlorids je 1000 g des Mischpolymerisat aus etwa 92 Gewichtsprozent Styin den mit Wasser getränkten Harzkörnchen enthal- 60 rol, 4% Äthylvinylbenzol und 4 % Divnylbenzol, wotenen Wassers ausgedrückt, d. h. in Einheiten der bei das Mischpolymerisat
molaren Konzentration des absorbierten Natriumchlorids, bezogen auf den Wassergehalt der Körn- -CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH₂-GrUPpBn chen. In der Tabelle ist die molare Konzentration des

in der von dem Harz abgegossenen Lösung zurück- 65 als Kernsubstituenten enthielt; (c) eine basische bleibenden Natriumchlorids mit »Cj« und die molare Form eines Mischpolymerisats aus etwa 85 GeKonzentration des von dem Harz absorbierten Na- wichtsprozent Styrol, 7,5% Äthylvinylbenzol und triumchlorids mit »C„« bezeichnet. 7,5% Divinylbenzol, wobei das Mischpolymeri-

sat Trimethyläthanolammoniumhydroxydreste als Kernsubstituenten enthielt; (d) das Natriumsalz eines unlöslichen, vernetzten, kernsulfonierten Mischpolymerisats aus etwa 85% Styrol, 8 % Äthylvinylbenzol und 8°/o Divinylbenzol; und (e) die saure Form eines unlöslichen, vernetzten, kernsulfonierten Mischpolymerisats aus etwa 92% Styrol, 4 % Äthylvinylbenzol und 4% Divinylbenzol.

Die Tabelle II gibt an, welches von diesen mit Wasser getränkten Ionenaustauschharzes (a) bis (e) mit polymerisierbaren organischen Flüssigkeiten behandelt wurde.

Tabellen

	vernetztes	Menge	Ausgangssubstanzen	Art	Menge
Versuch	Polymerisationsharz	25 cm³		Vinylsulfonsäure	2 cm³ von 89 Gewichts
Nr.	Art				prozent Konzentrat
	(a)	605 cm³		Acrylsäure	100 cm³
1		50cmS	Polymerisierbare Verbindung	p-Vrnylbenzolsulfonsäure	0,117 g-Mol
	(b)	131cm³	wäßrige 43%ige Äthylen-	70 g
2	(C)		iminlösung
3	(d)	300 cm»	4-Vinylpyridin	0,48 g-Mol
4		400 cm³	Methacrylsäure	150 cm³
	(©)	365 cm³	Methacrylsäure	55 cm³
5	(a)
6	(c)
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Jeder der so hergestellten Ionenaustauschharzkörper war amphoter, konnte ein anorganisches Salz, wie Kaliumjodid, aus einer wäßrigen Lösung des Salzes adsorbieren und gestattete die Extraktion eines beträchtlichen Anteils des adsorbierten Salzes daraus mit Wasser, wobei das Ionenaustauschharz regeneriert wird.

Um einen Vergleich zwischen einem dem Stand der Technik entsprechenden amphoteren Ionenaustauschharz (»A«), das anionen- und kationenaustauschende Gruppen im gleichen Molekül enthält, und einem amphoteren Ionenaustauschharz (»B«) gemäß vorliegender Erfindung anzustellen, wurden die folgenden Ionenaustauschmaterialien hergestellt: Ein Harz »A« der bekannten Art, indem ein Mischpolymerisat aus etwa äquimolaren Mengen von am Kern chlormethyliertem Styrol und Acrylsäure und etwa 5 Gewichtsprozent Divinylbenzol durch Umsetzen mit Dimethyläthanolamin aminiert wurde, und ein Harz »B« des erfindungsgemäßen Typs aus einem unlöslichen vernetzten Mischpolymerisat von Styrol, Äthylvinylbenzol und 8 Gewichtsprozent Divinylbenzol, das als Substituenten ebenfalls Dimethyläthanolammoniumreste trägt, in welches Acrylsäure in etwa chemisch äquivalenter Menge durch Polymerisationsbehandlung im Gemenge mit dem genannten Mischpolymerisat eingebaut worden ist. Beide Harze wurden einzeln für die Behandlung einer wäßrigen Lösung von Natriumchlorid und Rohrzucker zwecks Trennung dieser beiden gelösten Stoffe eingesetzt. Nachdem diese Lösung das Ionenaustauschharzbett passiert hat, wird das Bett mit einer bestimmten Menge Wasser gewaschen. Diese Stufen werden wiederholt durchgeführt. Als Folge davon werden Rohrzucker und Natriumchlorid in aufeinanderfolgenden, jedoch sich oft überlappenden Fraktionen der ausfließenden Flüssigkeit erhalten. Aufeinanderfolgende Anteile einer derartigen Fraktion der ausfließenden Flüssigkeit, die einen dieser gelösten Stoffe enthält, sind daher fortschreitend reicher und dann fortschreitend ärmer an diesem gelösten Stoff. Die gelösten Stoffe werden daher als aufeinanderfolgende, sich jedoch überlappende Wellen in der ausfließenden Flüssigkeit herausgespült, wobei die größte Konzentration in einer Welle oder Fraktion der ausfließenden Flüssigkeit als Spitzenwert bezeichnet wird. Unter gleichen Versuchsbedingungen ist die Kubikzentimeteranzahl der ausfließenden Flüssigkeit zwischen dem Spitzenwert von Rohrzucker und dem nächsten Spitzenwert von Natriumchlorid ein Maß für die Fähigkeit des verwendeten Ionenaustauschmaterials, eine Trennung dieser beiden gelösten Stoffe zu bewirken. Je größer das Volumen der ausfließenden Flüssigkeit zwischen diesen aufeinanderfolgenden Spitzenwerten ist, um so größer ist das Ausmaß, mit dem die beiden gelösten Stoffe voneinander getrennt werden. In einer Reihe von Vergleichsversuchen wurde gefunden, daß die Spitzenwerte für die aufeinanderfolgenden und sich überlappenden Wellen oder Fraktionen von Rohrzucker und Natriumchlorid nur 4 cm³ der ausfließenden Flüssigkeit auseinanderlagen, wenn ein Bett von 35 cm³ des Ionenaustauschharzes »A« verwendet wurde, jedoch um 46 cm³ auseinanderlagen, wenn ein Bett aus 100 cm³ des zusammengesetzten Ionenaustauschharzes »B« verwendet wurde. Es wurde gefunden, daß der Zwischenraum zwischen derartigen Spitzenwerten bei der Verwendung eines gegebenen Ionenaustauschmaterials etwa proportional dem Volumen des Harzbettes ist. Bei einem gegebenen Bettvolumen liegen daher diese Spitzenwerte mehr als dreimal so weit auseinander, wenn das Harz »B« verwendet wird, als dann, wenn das Harz »A« verwendet wird, d. h. das erfindungsgemäße Ionenaustauschharzmaterial »B« trennt diese gelösten Stoffe weit wirksamer voneinander als das Harz »A«.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung eines amphoteren Ionenaustauschharzes, dadurch gekennzeichnet, daß man ein festes, geformtes, in Wasser unlösliches, vernetztes, saure bzw. basische Gruppen aufweisendes Polymerisationsharz mit einer basische bzw. saure Gruppen enthaltenden monomeren polymerisierbaren, flüssigen, organischen Substanz tränkt, dann das so erhaltene Gemenge an sich bekannten Polymerisationsbedingungen

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unterwirft und gegebenenfalls schließlich durch In Betracht gezogene Druckschriften:

Waschen mit wäßrigen Flüssigkeiten lösbar ver- Deutsche Patentschrift Nr. 847 347;

bliebene Anteile entfernt. deutsche Patentanmeldung F6662IVc/85b (be-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- kanntgemacht am 19. 3.1953);

kennzeichnet, daß man als monomere Substanz 5 österreichische Patentschrift Nr. 180 043;

eine solche verwendet, die — allein polymeri- französische Patentschrift Nr. 952 068;

siert — ein lineares, wasserlösliches Polymerisat USA.-Patentschriften Nr. 2 275 210, 2 678 306;

bilden würde. »Angewandte Chemie«, 63. Jahrgang, 1951, S. 267.