CC BY
45
Библиографические ссылки
1.Карпов Ю.А., Савостин А.П. Методы пробоотбора и пробоподготовки. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. 243 с.
2. Борисова Л.В., Фабелинский Ю.И., Пластинина Е.И., Прасолова О.Д. Экстракционно-атомно-эмиссионный с индукционно-связанной плазмой метод определения микроколичеств рения в медносульфидных образцах // Заводская лаборатория. 1990. № 12. С. 10 - 12.
УДК 547.781.1
А.Н. Коновалов, Н.В. Котова, |Е.П. Крысин|, М.В. Рябцева
ФГУП «Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ» («ФГУП ИРЕА») Москва, Россия
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ ГИДРООКИСЕЙ ТЕТРААКИЛАММОНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИОНООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Рассмотрена возможность получения тетраметиламмоний- и тетра -н-бутиламмоний гидроокисей на ионообменных смолах. Определены условия, обеспечивающие высокую степень конверсии исходной тетраалкиламмониевой соли.
The possibility of obtaining solutions of tetramethylammonium hydroxide (TMAOH) and tetra-n-butylammonium hydroxide on the ion-exchange resin. Condition of high degree of initial salt convert are determined.
Гидроокиси четвертичных аммониевых оснований находят применение во многих отраслях промышленности и хозяйственной деятельности: химическом синтезе, литографических процессах для проявления фоторезистов [1], полярографическом анализе [2], кислотно-основном титровании и медицине, поэтому получение гидроокисей тетраалкиламмония является актуальной задачей. Подобные соединения в виде растворов, как правило, получают электрохимическим методом [3], однако у данного метода есть некоторые недостатки, такие как: выделение газообразного или летучего галогена в окружающую среду (в случае электролиза хлоридов и бромидов тетраалкиламмония), высокая энергоемкость производства и невозможность реализации совмещенной схемы производства, т.е. данную технологическую схему нельзя быстро перепрофилировать с производства одной гидроокиси тетраалкиламмония на другую, имеющую иные алкильные радикалы. Кроме того, электрохимический метод не позволяет получать высокочистые растворы целевого соединения, пригодные без дополнительной очистки для использования в областях, требующих использования продуктов реактивной квалификации, таких как субмикронная литография и полярографический анализ.
Перспективным методом получения гидроокисей четвертичных аммониевых оснований, лишенным большинства этих недостатков, является ионный обмен на различных анионитах.
Для осуществления данного метода разбавленный раствор галогенида тетраалкиламмония пропускают через колонну, содержащую влажный анионит в форме основания, получая на выходе раствор целевого гидрокси-да тетраалкиламмония. В литературе имеются сведения о возможности применения данного способа получения, тетраалкиламмониевых основа-ний[4,5], однако для осуществления его на технологическом уровне требуются дополнительные исследования.
Экспериментальная часть.
В данной работе на примере получения тетраметиламмоний гидроокиси, исходя из тетраметиламмоний бромида, была рассмотрена зависимость степени конверсии (по Бг)исходной соли в соответствующую гидроокись от количества использованной ионнобменной смолы «Амберлит ¡ИА-96» в форме основания.
Опыты проводили на указанной смоле с заявленной обменной емкостью >1,4 мэкв/мл. В работе применяли колонки с внутренним диаметром 15 мм и высотой столба анионита 50 мм, 100 мм, 150 мм, 200 мм, 250 мм, 300 мм, 350 мм, 400 мм, 450 мм и 500 мм. Эксперименты проводили при 18-190С. В каждом из проведенных экспериментов объем водного раствора исходной соли составлял 60 мл. Концентрация соли в водном растворе составляла 3,33%. Скорость элюирования 2,8 мл/мин.
В каждом из экспериментов смолу переводили в «основную» форму непосредственно перед использованием. Для этого через колонку, содержащую слой смолы пропускали 10%-ный раствор едкого натра со скоростью 5 мл/мин до «проскока». Затем колонну заливали свежей порцией 10%-ного раствора №ОН в количестве, необходимом для полного смачивания смолы, и оставляли отстаиваться в течение 30 мин, после чего промывали колонку дистиллированной водой до рН 6-7. Степень отмывки ионообменной смолы от щелочи также контролировали измерением электропроводности элюата. Через подготовленную смолу пропускали раствор исходного тетраметиламмоний бромида. По завершении процесса смолу промывали дистиллированной водой до отсутствия щелочной реакции. Элюат и промывные воды полученные в ходе эксперимента смешивали, определяли содержание исходной соли (по Бг-) в растворе и степень конверсии ее в продукт. Концентрацию бромид-иона определяли потенциометрическим титрованием отобранной аликвоты 0,1 н раствором азотнокислого серебра с использованием серебряного ионсе-лективного электрода. Полученные результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1. Зависимость степени конверсии тетраметиламмоний бромида в тетрамети-ламмоний гидроксид от высоты столба ионообменной смолы амберлит ШЛ-96._
Высота столба анионита, мм 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Степень конверсии исходной соли в продукт, % (± 0,1 %) 15,8 26,4 30,1 57,3 75,2 94,5 97,9 99,9 99,9 99,9
Из приведенных данных видно, что достаточная степень конверсии наблюдается уже при высоте слоя в 400 мм.
В аналогичных условиях был исследован процесс получения тетрабу-тиламмоний гидроокиси исходя из тетрабутиламмоний иодида. Полученные данные представлены в таблице 2.
Таблица 2. Зависимость степени конверсии тетрабутиламмоний иодида в тетрабути-ламмоний гидроксид от высоты столба ионообменной смолы амберлит ШЛ-96.
Высота столба анионита, мм 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Степень конверсии исходной соли в продукт, % (± 0,1 %) 4,6 13,3 26,7 37,4 45,5 60,2 74,9 86,7 92,5 99,9
По результатам проведенных экспериментов для процессов получения тетраметиламмоний гидроокиси и тетрабутиламмоний гидроокиси были выбраны условия позволяющие получить раствор продуктов не содержащий примесей соответствующих галогенид-ионов характерных исходным солям на уровне 0,1 %.
Библиографические ссылки
1. Моро У. Микролитография. Принципы, методы, материалы. Часть 1. М.:, «Мир». 1990. -606 с.
2. ПлатоноваМ.Н. Получение основания тетраметиламмония для полярографических целей на анионите //Журнал общей химии. 1957, т. 27, c. 264-266.
3. Способ электролитического получения алкоксидов и гидроксидов четвертичного аммония: Заявка 9001049 МПК7 С 25В 3/00. OCHOA GOMEZ, Jone Ramon, Tres Cantos. TARANCON ESTRADA. №91/15615; Заявл. 10.04 1991. Опубл. 17.10.1991. Исп.
4. Вольфсон А.И., Крохов В.В. Получение гидрата окиси тетраметиламмония из тетраметиламмония иодистого на анионите //Журнал прикладной химии. 1961,т. 34, с. 223.
5. Крешков А.П., Саюшкина Е.Н., Дроздов В.А. Получение раствора гидроокиси тетраметиламмония методом ионного обмена //Журнал прикладной химии. 1964, т. 37, с. 1894-1897.
Работа выполнена при поддержке Государственного контракта № № 16.513.11.3100 от 26 августа 2011 г.
УДК 544.353.3:544.142.4:544.777
А.П. Ластовой, Г.В. Авраменко, Е.А. Лукьянец
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научный центр «НИОПИК», Москва, Россия
АССОЦИАЦИЯ ТЕТРАМЕТИЛТРИБЕНЗОТЕТРААЗАХЛОРИНА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ НЕИОНОГЕННЫХ ПАВ
В работе рассматривается иммобилизация тетраметилтрибензотетраазахлорина (H2TBTAC) в коллоидных растворах неионогенных ПАВ. Исследуется влияние неионоген-ных ПАВ на ассоциацию H2TBTAC посредством УФ-ВИД спектроскопии. Изучается влия-
