Хелатообразователь и способ его применения

Номер патента: 22914

Опубликовано: 31.03.2016

Автор: Лаурино Джозеф

Есть еще 6 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Хелатообразователь общей формулы

Рисунок 1

содержащий основную цепь полимера, содержащую множество атомов углерода; и реакционноспособные группы, присоединенные к отдельным атомам углерода основной цепи, которые являются карбоксилатными группами или группами карбоновой кислоты, где R означает водород, алифатическую органическую группу или катион, R', R" и R''', каждый, означает алкильную, алкенильную, алкинильную или арильную группу, n означает целое число.

2. Хелатообразователь по п.1, содержащий основную цепь не растворимого в воде гидрофобного, алифатического полимера и карбоксилатные группы, непосредственно связанные с атомами углерода в основной цепи полимера, при этом упомянутые атомы углерода расположены рядом друг с другом либо разделены между собой атомами углерода.

3. Хелатообразователь по п.1, содержащий основную цепь не растворимого в воде гидрофобного, алифатического полимера и группы карбоновой кислоты, непосредственно связанные с атомами углерода в основной цепи полимера, при этом атомы углерода расположены рядом друг с другом либо разделены между собой атомами углерода.

4. Способ хелатообразования с применением полимера, который является поли(2-октадецилбутандиоатом), включающий

получение нерастворимого поли(2-октадецилбутандиоата);

получение первого раствора, содержащего ионы металла;

смешение полимера с раствором, содержащим ионы металла, посредством перемешивания с получением второго раствора, содержащего комплекс иона металла и полимера;

фильтрование второго раствора с получением третьего раствора и осадка на фильтре, причем осадок на фильтре содержит комплекс иона металла и полимера;

разделение полимера и иона металла, содержащихся в осадке на фильтре, посредством суспендирования твердого осадка в разбавленном растворе кислоты;

перемешивание разбавленного раствора кислоты;

фильтрование разбавленного раствора кислоты с отделением осадка, содержащего полимер, от разбавленного раствора кислоты, содержащего ион металла;

получение разбавленного основания и его смешение с разбавленным раствором кислоты с получением четвертого раствора и осаждение иона металла из раствора; и

сливание четвертого раствора и сохранение осажденного иона металла для извлечения.

5. Способ хелатообразования с применением полимера, который является поли(2-октадецилбутандиоевой кислотой), включающий

получение нерастворимой поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты);

получение первого раствора, содержащего ионы металла;

смешение поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) с раствором, содержащим ионы металла, посредством перемешивания с получением второго раствора, содержащего комплекс иона металла и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты);

фильтрование второго раствора с получением третьего раствора и осадка на фильтре, причем осадок на фильтре содержит комплекс иона металла и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты);

разделение поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) и иона металла, содержащихся в осадке на фильтре, посредством суспендирования твердого осадка в разбавленном растворе кислоты;

перемешивание разбавленного раствора кислоты;

фильтрование разбавленного раствора кислоты с отделением осадка, содержащего поли(2-октадецилбутандиоевую кислоту), от разбавленного раствора кислоты, содержащего ион металла;

получение разбавленного основания и его смешение с разбавленным раствором кислоты с получением четвертого раствора и осаждение иона металла из раствора; и

сливание четвертого раствора и сохранение осажденного иона металла для извлечения.

6. Способ по п.4, где перемешивание проводят при 150 об/мин и 22°С в диапазоне периода времени от 15 до 60 мин.

7. Способ по п.5, где перемешивание проводят при 150 об/мин и 22°С в диапазоне периода времени от 15 до 60 мин.

8. Способ по п.4, где фильтрованием является гравитационное фильтрование.

9. Способ по п.5, где фильтрованием является гравитационное фильтрование.

10. Способ по п.4, где второй раствор представляет собой гетерогенную смесь.

11. Способ по п.5, где второй раствор представляет собой гетерогенную смесь.

12. Способ по п.4, где разбавленным раствором кислоты является 2%-ный раствор азотной кислоты (HNO3).

13. Способ по п.5, где разбавленным раствором кислоты является 2%-ный раствор азотной кислоты (HNO3).

14. Способ по п.4, где второй раствор перемешивают со скоростью от 3 до 600 об/мин в течение периода времени от 3 до 180 мин.

15. Способ по п.5, где второй раствор перемешивают со скоростью от 3 до 600 об/мин в течение периода времени от 3 до 180 мин.

16. Способ по п.4, где соотношение между количествами полимера и первого раствора находится в диапазоне приблизительно от 100:1 до 200:1.

17. Способ по п.5, где соотношение между количествами полимера и первого раствора находится в диапазоне приблизительно от 100:1 до 200:1.

Текст

Смотреть все

Изобретение относится к области химии и касается хелатообразователя и способа его применения. Хелатообразователь представляет собой соединение общей формулы и содержит основную цепь полимера, содержащую множество атомов углерода, и реакционноспособные группы, присоединенные к отдельным атомам углерода основной цепи,которые являются карбоксилатными группами или группами карбоновой кислоты, при этом R означает водород, алифатическую органическую группу или катион, R', R" и R, каждый, означает алкильную, алкенильную, алкинильную или арильную группу, n означает целое число. Заявленный хелатообразователь обладает высокой абсорбционной емкостью и высокой эффективностью связывания ионов металла, содержащихся в очищаемых с его использованием водных растворах, и при этом является не растворимым в воде, что обеспечивает легкость его отделения от очищенной жидкости. Область техники Настоящее изобретение относится к хелатообразователю, представляющему собой соединение, содержащее основную цепь полимера, содержащую множество атомов углерода, и реакционноспособные группы, присоединенные к отдельным атомам углерода основной цепи, которые являются карбоксилатными группами или группами карбоновой кислоты, а в частности к поли(2-октадецилбутандиоату) (и соответствующей кислоте поли(2-октадецилбутандиоевой кислоте, а, говоря более конкретно, относится к использованию поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) в качестве хелатообразующих соединений. В настоящем документе описывается способ использования указанного выше соединения, в частности поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) для целей хелатообразования. Описание уровня техники Использование хелатообразователей на современном уровне техники известно. Говоря более конкретно, хелатообразователи, разработанные ранее и использующиеся для целей связывания тяжелых металлов, как известно, в основном состоят из знакомых, ожидаемых и очевидных структурных конфигураций и химических соединений, несмотря на мириады технических решений, охваченных предшествующим уровнем техники, которые разрабатывали для удовлетворения бесчисленных целей и требований. Как можно сказать в порядке примера, соединения, использующиеся для удаления из водных растворов тяжелых металлов, при классификации могут быть разбиты на две общие категории - гетерогенные и гомогенные. Гетерогенные материалы являются не растворимыми в воде и характеризуются кинетикой медленного связывания и низкими адсорбционными емкостями. Гомогенные материалы являются растворимыми в воде, характеризуются кинетикой интенсивного связывания и относительно высокими адсорбционными емкостями. Например, авторы Geckeler K., Lange G., Eberhardt H., Bayer E. выпустили публикацию Preparation and Application of Water-Soluble Polymer-Metal Complexes, PureAppl. Chem. 52:1883-1905 (1980). Как утверждают данные авторы, нерастворимым хелатообразующим смолам свойственны значительные недостатки, такие как реакция в гетерогенной фазе и длительные времена контакта. В общем случае существуют три требования, которым должны соответствовать полимеры в качестве хелатообразователей: (1) достаточная солюбилизирующая способность входящего в состав повторяющегося звена, что придает полимерным комплексам растворимость в воде, (2) большое количество функциональных групп комплексообразователя для высокой емкости и (3) высокая молекулярная масса,которая делает возможным легкое отделение от металла, не связанного с полимером, по обычным способам. Растворимость в воде придает высокий уровень содержания гидрофильных групп, например аминовых, гидроксильных, карбоксильных, амидных и сульфокислотных групп, или гидрофильных звеньев основной цепи полимера (групп простого эфира или имина). Авторы Bhattacharyya D. и др. в патенте США 6544418 предлагают широко использовать ИОС (ионообменные смолы), такие как сильнокислотные или слабокислотные катионные обменники, для извлечения тяжелых металлов и/или получения высококачественной воды. Типичная теоретическая емкость данных ИОС составляет пять мэкв./г. Данная емкость является достаточно низкой. В случае Ni(II) возможным является максимальное поглощение, составляющее только 0,15 г металла на 1 г ИОС. Несколько конкретных примеров представлено далее. Гетерогенные разделения Хелатообразующие смолы. Авторы Park I.H. и Kim K.M. выпустили публикацию Preparation of Chelating Resins Containing a Pairof Neighboring Carboxylic Acid Groups and the Adsorption Characteristics for Heavy Metal Ions. Статья опубликована с выходными данными Sep. Sci. and Tech., 40: 2963-2986 (2005). Данные авторы сообщили об адсорбционных способностях в 0-52 мг металла/г смолы у их полимера малоновой кислоты. Смолы, приведенные в настоящем документе, характеризуются адсорбционной способностью (мг металла/г смолы) в зависимости от уровня содержания карбоновой кислоты, равной 1) Pb(II) 17,71-52,21,2) Hg(II) 9,62-40,26,3) Cu(II) 20,44-25,73,4) Cd(II) 17,19-46,88,5) Ni(II) 4,16-10,56,6) Co(II) 16,07-31,82,7) Cr(III) 0,00-2,25. Вышеизложенные результаты получали только по завершении очень длительной инкубации, определенной в виде 28 ч инкубации при 20 С и рН 5. Авторы Bruening, R.L. и др. в международной патентной заявке PCT/US 92/02730 описали получение хелатообразующих полимеров, образованных из полиалкилен-полиамин-поликарбокислотных лигандов, ковалентно связанных через спейсерную группу с атомом кремния и дополнительно ковалентно связанных с твердым носителем. Вышеупомянутая серия полимеров отличается от той, которая описывается в настоящем изобретении, по нескольким причинам.(1) Карбоксилатные или карбокислотные функциональные группы в вышеупомянутой серии не располагаются в основной цепи полимера на соседних или почти соседних атомах углевода.(2) Основная цепь полимера содержит аминовую функциональность. Несвязывающие электронные пары, расположенные на данных атомах азота, могут вносить свой вклад в хелатообразующую способность данных полимеров и будут вносить свой вклад в трехмерную конформацию полимера. В полимере,описанном в настоящем изобретении, атомы азота не присутствуют.(3) Карбоксилатные или карбокислотные группы присоединяются к основной цепи полимера боковыми цепями, содержащими по меньшей мере один атом углерода. Карбоксилатные или карбокислотные группы (группы карбоновой кислоты) в полимере, описанном в настоящем изобретении, присоединяются к цепи полимера непосредственно (в том, что касается раскрытой важности боковых цепей, описанных в литературе, см. далее патент США 6107428 автора Yamaguchi). В отличие от предшествующего уровня техники карбоксилатные или группы карбоновой кислоты в настоящем изобретении присоединяются к основной цепи полимера непосредственно. Данные карбоксильные группы могут располагаться по основной цепи на удалении друг от друга в два, три или четыре и более атомов углерода. Данная структура делает возможным потенциальное смыкание основной цепи с самой собой с образованием переходной нековалентно-связанной кольцевой структуры. Таким образом,кольцо потенциально определяет размер молекулы или иона, для которых возможно хелатообразование в пределах данного кольца. Чем большим будет кольцо, тем большими будут молекула или ион. Более важно то, что использование размера кольца для селективного определения молекулы или иона, с которыми будет проходить хелатообразование, будет давать возможность пользователю принять решение о том, для каких молекулы или иона он захочет реализовать хелатообразование, оставляя меньшие или большие молекулы или ионы в растворе. Гидрогели. Авторы Katime I. и Rodriguez E. выпустили публикацию Absorption of Metal Ions and Swelling Properties of Poly(Acrylic Acid-Co-Itaconic Acid) Hydrogels, J. Mactomol. Sci. - Pure Appl. Chem., A38 (56),543-558 (2001). Вышеупомянутые авторы исследовали связывающие свойства нерастворимых гидрогелей и обнаружили то, что способ является очень медленным, поскольку перед адсорбцией металла требуется набухание полимера в течение 100-1000 мин. В дополнение к этому скорость ограничивается диффузией металла внутри гидрогеля и на межфазной поверхности гидрогель-вода, и десорбция является медленной,требуя 2 дня в растворе серной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л. Ионообменная мембрана. Авторы Sengupta S. и Sengupta A.K. выпустили публикацию Characterizing a New Class of Sorptive/Desorptive Ion Exchange Membranes for Decontamination of Heavy-Metal-Laden Sludges. Их статья опубликована с выходными данными Environ. Sci. Technol., 1993, 27, 2133-2140. Авторы получили селективные хелатообразующие обменники, физически примешанные или захваченные в тонких листах высокопористого поли(тетрафторэтилена) (ПТФЭ). Катионный обменник, описывающийся химической формулой (R-CH2-N (СН 2 СООН)2), содержит азотную функциональность. Описанный ранее катион сшивают с дивинилбензолом, делая R стирольным мономером. Полимерная матрица (R) ковалентно присоединяется к хелатообразующей иминоацетатной функциональной группе. В кинетических исследованиях концентрация Pb+2 переходила от 210 к 125 мг/л в течение 450-500 мин (приблизительно 8 ч), что свидетельствовало о медленности данного твердофазного экстрагирования. Авторы Bhattacharyya D. и др. в патенте США 6544418 описали способ получения и регенерации композитного полимера и мембраны на основе диоксида кремния. Исследователи присоединили полиаминокислоту к мембране на основе диоксида кремния в результате проведения реакции между концевой аминогруппой полиаминокислоты и одной из эпоксидных групп на мембране. Емкость данных мембран в г Pb/г смолы представляет собой нижеследующее: поли-Lаспарагиновая кислота=0,12; поли-L-глутаминовая кислота=0,30. Данные уровни емкости приблизительно в 10 раз превышают то, что имеет место для обычных ионообменных/хелатообразующих сорбентов. Как утверждали авторы, критическим моментом для данного эффекта является полиаминокислотная функционализация. Инкубационный период составляет приблизительно 1-2 ч. Пленки. Авторы Philipp W.H. и др. в патенте США 5371110 описывают получение пленок, образованных из поли(карбоновой кислоты), нанесенной на носитель в виде не растворимого в воде полимерного матричного поли(винилацеталя). Полимер получают в результате обработки смеси, полученной из по-2 022914 ли(винилового спирта) и поли(акриловой кислоты), подходящим альдегидом и кислотным катализатором для стимулирования прохождения ацетализации при некотором сшивании. Реакция с альдегидом (1) фиксирует поли(акриловую кислоту) так, что поли(карбоновая кислота) больше уже не может быть удалена из полимера водой, и (2) делает пленку не растворимой в воде (в результате сшивания). Результаты приведены далее. Начальная концентрация [Pb]=16,37 ч./млн,конечная концентрация [Pb]=1,44 ч./млн (91% удаления),24 ч инкубации. Авторы Davis H., et al. в патенте США 3872001 разработали пористую пленку, способную удалять из водных сред загрязнители на основе тяжелых металлов. Реагирующим с кислотными группами в основной цепи полимерной пленки является хелат (такой как ЭДТУ), способный образовывать комплекс с загрязнителями на основе тяжелых металлов в целях их удаления из водных сред. Наиболее предпочтительным в числе хелатообразователей является ЭДТУ, и данная методика удаляла из раствора 55-95% ртути и кадмия. Биосорбция. Авторы Davis Т.А., Volesky В. и Mucci А. в публикации Water Research 37 (2003) 4311-4330 предложили обзор по биохимии биосорбции тяжелых металлов бурыми водорослями. Биомасса бурых водорослей представляет собой надежный и предсказуемый путь удаления Pb+2,+2Cu , Cd+2 и Zn+2 из водных растворов. Отчасти это обуславливается специфическими структурными конформациями различных полисахаридов в водорослях. В отсутствие данной специфической структурной компоновки связывание бы не происходило. Говоря конкретно, альгиновая кислота или альгинат соль альгиновой кислоты - представляет собой общее название, данное семейству линейных полисахаридов, содержащих 1,4-связанные остатки B-D-маннуроновой (М) и -L-гулуроновой (G) кислот, скомпонованные по цепи нерегулярным блочным образом. Остатки обычно присутствуют в виде последовательностей или блоков (-М-)n, (-G-)n и (-MG-)n, где n представляет собой целое число. Константы диссоциации карбоновых кислот М и G определили равными рКа=3,38 и рКа 3,65 соответственно, при этом для полимеров имели место подобные значения рКа. Полиманнуроновая кислота представляет собой плоскую лентообразную цепь, ее молекулярное повторяющееся звено содержит два диэкваториально связанных остатка -D-маннуроновой кислоты в конформации "кресло". В противоположность этому, полигулуроновая кислота содержит два диаксиально связанных остатка-L-гулуроновой кислоты в форме "кресла", что образует стержневидный полимер. Как можно себе представить, данное ключевое различие молекулярной конформации между двумя гомополимерными блоками главным образом и обуславливает различное сродство альгинатов к тяжелым металлам. Более высокая специфичность остатков полигулуроновой кислоты к двухвалентным металлам объясняется их "зигзагообразной" структурой, которая может легче вмещать ион Са+2 (и другие двухвалентные катионы). Как считается, альгинаты формируют в растворе упорядоченную сетку в результате межцепной димеризации полигулуроновых последовательностей в присутствии кальциевых или других двухвалентных катионов подобного размера. Стержневидная форма поли-L-гулуроновых секций в результате приводит к упорядочиванию секций двух цепей, формирующему массив из координационных центров при наличии полостей, подходящих для кальциевых и других двухвалентных катионов, поскольку они выравниваются по карбоксилатным и другим атомам кислорода остатков G. Данное описание известно под наименованием модели "ячеистого контейнера". В случае альгинатов предпочтительное связывание более тяжелых ионов приписали стереохимическим эффектам, поскольку более крупные ионы могут лучше соответствовать центру связывания с двумя удаленными функциональными группами. В дополнение к этому ключевой момент при связывании в альгинатах, по-видимому, заключается в ориентации атомов кислорода по отношению к группе -COO-. В гулуроновой кислоте кислород кольца и аксиальный 0-1 в противоположность экваториальному формируют с -COO- пространственно благоприятное окружение. Гомогенные разделения Растворимые в воде полимеры. Авторы Rivas В.L. и Pereira E. выпустили публикацию Functional Water Soluble Polymers with Abilityto Bind Metal Ions, опубликовав свою работу с выходными данными Macromol. Symp. 2004, 216, 65-76. Авторы Rivas B.L. и Schiappacasse L.N. выпустили публикацию Poly(acrylic acid-co-vinylsulfonic acid):Synthesis, Characterization, and Properties as Polychelatogen, опубликовав свою работу с выходными данными J. Appl. Polym. Sci., 88: 1698-1704 (2003). На предмет удаления ионов металлов в гомогенной фазе исследовали растворимые в воде полимеры (РВП), содержащие лиганды в основной или боковой цепях. Данные хелатообразующие полимеры называются полихелатогенами. Как утверждают авторы, к числу наиболее важных требований к технологическим аспектам данных полимеров относятся их высокая растворимость в воде, легкий и дешевый путь синтеза и надлежащие молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение, химическая стабильность, высокое сродство к одному или нескольким ионам металлов и селективность по интересующему иону металла. Также сообщается и о возможности отличия полиэлектролитов от хелатообразующих полимеров. Первые в водном растворе имеют заряженные группы или легко ионизируемые группы, в то время как последние имеют функциональные группы, обладающие способностью образовывать координационные связи. Для отделения неорганических веществ и для их обогащения в разбавленных растворах при помощи растворимого в воде полимера могут быть успешно использованы способы мембранного фильтрования. Данная методика называется жидкофазным удерживанием на полимерной основе или методикой"ЖФУ". Основные признаки системы жидкофазного удерживания на полимерной основе представляют собой резервуар мембранного фильтрования и источник давления, такой как баллон со сжатым азотом. Еще одна методика разделения включает удаление ионов металлов из водных растворов в результате комплексообразования с растворимым в воде полимером с последующим ультрафильтрованием (УФ). Кинетика хелатообразования может быть времязависимой и потребовать нескольких часов вплоть до "продолжительности в течение ночи" в зависимости от характеристик растворимого в воде полимера. Данные растворимые в воде полимеры образуют наиболее стабильные комплексы при рН 5, удерживая 70-75% Cu(II), Cd(II), Co(II), Ni(II), Zn(II) и Cr(III). При высокой ионной силе (0,1 моль/л NaNO3) как по Ni(II), так и по Cu(II) полихелатогены демонстрируют низкую удерживающую емкость (10%). Это может быть объяснено влиянием экранирования простого электролита (присутствующего в избытке) на заряд полииона. В результате уменьшения концентрации простого электролита (0,01 моль/л NaNO3) поведение резко изменяется (45-90% удерживания в зависимости от иона). Авторы Smith, et al. в патенте США 5766478 сообщили о растворимом в воде полимере, способном связываться с целевым металлом, когда образуется комплекс полимер-металл, который отделяют в результате ультрафильтрования. Все таким образом полученные полимеры содержали азотные функциональные группы или представляли собой производные простых краун-эфиров. Данные полимеры продемонстрировали 30 минутный инкубационный период. Ограничения карбоксилатных и карбокислотных хелатообразующих групп,описанных в литературе Как свидетельствуют авторы Bhattacharyya D. и др. в патенте США 6544418, полиаминогруппа представляет собой лучший хелатор в сопоставлении с поликарбокислотной группой. Для изолирования ионов металлов доступными являются различные сорбенты/ионообменные материалы. Однако, к сожалению, всем им свойственен недостаток, заключающийся в наличии у них, самое большее, двух или трех функциональных групп, способных взаимодействовать с ионом, на один центр присоединения. Емкость данных мембран в г Pb/г смолы представляет собой нижеследующее: поли-L-аспарагиновая кислота=0,12; поли-L-глутаминовая кислота=0,30. Данные емкости приблизительно в 10 раз превышают то, что имеет место для обычных ионообменных/хелатообразующих сорбентов. Как утверждают авторы, критическим моментом для данного эффекта является полиаминокислотная функционализация. Авторы Rivas B.L., Pooley S.A., Soto M., Aturana Н.А., Geckeler K.E. выпустили публикациюand Separation of Inorganic Ions in Aqueous Solution, опубликованную с выходными данными J. Appl. Polym. Sci. 67:93-100 (1998). Как указывают авторы, полиаминогруппа представляет собой лучший хелатор в сопоставлении с поликарбокислотной группой в том смысле, что введение амидной функциональности в растворимую поликарбоновую кислоту улучшало удерживание иона до 88-90% (от 60-70%) для всех вышеупомянутых ионов за исключением Pb(II), у которого оно оставалось равным 50%. Как раскрыл автор W.F. McDonald в патенте США 6495657, в сопоставлении с поликарбоновыми кислотами для связывания тяжелых металлов предпочтительными являются полиамиды. Полиамиды представляют собой эффективные катализаторы на основе тяжелых металлов вследствие наличия у основной цепи двумерной структуры. Как известно, амиды существуют в неполной конфигурации двойной связи, что, таким образом, делает структуру основной цепи полимера последовательностью двумерных плоскостей при наличии ограниченного вращения между ними. Как утверждается, данная структурная конфигурация улучшает связывание и применимость. Кроме того, как утверждает патентообладатель,варьирование амина, использующегося для получения амида, может дополнительно изменить характеристики применимости и связывания полимера. В настоящем изобретении отсутствие азота в основной цепи предотвращает образование двойных связей. Все углеродные связи в основной цепи полимера способны свободно вращаться. Как сообщается на описанном ранее предшествующем уровне техники, огра-4 022914 ничение конформаций улучшает связывание и применимость. Как продемонстрировано в настоящем изобретении, связывание и применимость улучшает увеличение конформаций. Как раскрывает автор Yamaguchi в патенте США 6107428, для обеспечения эффективности хелаторов карбокислотные группы должны демонстрировать свободное вращение и не должны ингибироваться основной цепью полимера. Таким образом, как сообщают данные авторы, карбокислотная группа (группы) не может быть непосредственно связанной с основной цепью полимера. В полимерах на основе карбоновых кислот, полученных в результате полимеризации мономера малеиновой кислоты или акриловой кислоты, карбоксильная группа непосредственно связана с основной цепью, и по этой причине основная цепь ингибирует свободное вращение карбоксильной группы. Таким образом, такие полимеры на основе карбоновых кислот придают неудовлетворительную способность захватывать ионы металлов, в особенности ионы тяжелых металлов. Авторы обнаружили полимер, обладающий желательной структурой, который является растворимым в воде и демонстрирует высокую способность захватывать ионы тяжелых металлов. Мономер обладает молекулярной структурой, имеющей несколько карбоксильных групп, связанных на удалении от двойной связи. В соответствии с этим полимер обладает молекулярной структурой, имеющей несколько карбоксильных групп, которые не являются непосредственно связанными с основной цепью, и по этой причине свободное вращение карбоксильных групп основной цепью не ингибируется. Таким образом, полимер является растворимым в воде и в сопоставлении с обычными хелатообразователями оказывает превосходное диспергирующее воздействие на неорганические частицы и придает высокую способность захватывать ионы тяжелых металлов. Авторы Park I.H. и Kim K.M. выпустили публикацию Preparation of Chelating Resins Containing a Pairof Neighboring Carboxylic Acid Groups and the Adsorption Characteristics for Heavy Metal Ions, опубликованную с выходными данными Sep. Sci. and Tech., 40: 2963-2986 (2005). Как утверждают авторы, получения лучших эксплуатационных характеристик добиваются, если карбокислотные группы не будут непосредственно связаны с основной цепью полимера. В данном исследовании для оптимизации адсорбционной способности по отношению к тяжелым металлам к основной цепи хелатообразующего полимера присоединяли два различных типа коротких/длинных боковых групп малоновой кислоты. Авторы получали хелатообразующие смолы, содержащие пару карбокислотных групп. Во всех случаях от основной цепи полимера они отделялись бензольным кольцом и двумя метиленовыми группами или двумя метиленовыми группами. В дополнение к этому обе карбоновые кислоты присоединялись к одному и тому же атому углерода. В дополнение к этому для адсорбирования ионов тяжелых металлов более доступными были смолы, содержащие спейсерные звенья среди боковых хелатообразующих групп, в сопоставлении с теми, которые спейсеры не содержат, и для эффективного адсорбирования ионов тяжелых металлов интервалы между парой соседних хелатообразующих групп также контролировали. В общем случае адсорбционные емкости хелатообразующих смол, имеющих карбокислотные группы, по отношению к ионам тяжелых металлов невелики. Авторы сообщают об оптимальных адсорбционных емкостях 18-52 мг/г для их поликарбоновых кислот. Это значительно меньше, чем 290 мг/г, что наблюдали для полимера изобретения. Авторы Davis Т.А., Volesky В. и Mucci А. выпустили публикацию A Review of the Biochemistry of(2003) 4311-4330. Как утверждают авторы, важной является трехмерная конформация хелатора. Как также утверждают авторы, функциональные группы, отвечающие за хелатообразование, предпочтительно должны быть удалены друг от друга. Более высокая специфичность остатков полигулуроновой кислоты по отношению к двухвалентным металлам объясняется их "зигзагообразной" структурой, которая может легче вмещать ион Са+2 (и другие двухвалентные катионы). Как считается, альгинаты формируют в растворе упорядоченную сетку в результате межцепной димеризации полигулуроновых последовательностей в присутствии кальциевых или других двухвалентных катионов подобного размера. Стержневидная форма поли-L-гулуроновых секций в результате приводит к упорядочиванию секций двух цепей, формирующему массив из координационных центров при наличии полостей, подходящих для кальциевых и других двухвалентных катионов, поскольку они выравниваются по карбоксилатным и другим атомам кислорода остатков G. Данное описание известно под наименованием модели "ячеистого контейнера". В случае альгинатов предпочтительное связывание более тяжелых ионов приписали стереохимическим эффектам, поскольку более крупные ионы могут лучше соответствовать центру связывания с двумя удаленными функциональными группами. Авторы Park, I-H., Rhee, J.M. и Jung, Y.S. выпустили публикацию Synthesis and Heavy Metal Ion Adsorptivity of Macroreticular Chelating Resins Containing Phosphono and Carboxylic Acid Groups, опубликованную с выходными данными Die Angewandte Makromolekulare Chemie (1999) 27-34. Как утверждают авторы, адсорбционная способность хелатообразующих смол, имеющих только карбокислотные группы,по отношению к тяжелым металлам была очень невелика. В результате были получены различные улучшенные смолы, содержащие дитиокарбаматы, группы аминометилфосфорной кислоты, амидооксимы,имидазолы, меркаптоамины, дифосфонаты и фосфоновые группы. Адсорбционные емкости данных улучшенных смол все еще были очень низкими, составляя в среднем только приблизительно 2 мг/г смолы (в сопоставлении с этим, полимер, описанный в данном изобретении, характеризовался адсорбцион-5 022914 ными емкостями в 150 раз большими). Говоря в целом, характеристики данного полимера не предсказываются в литературе, и как таковое использование полимера для проведения хелатообразования по описанному способу является неожиданным и составляет новый и неожиданный вариант использования полимера. Как было продемонстрировано, в противоположность литературе, в которой сообщается о том, что данный полимер не должен работать по эмпирически продемонстрированному способу, полимер, описанный в настоящем документе,функционирует новым непредвиденным образом. Несмотря на удовлетворение теми соединениями, которые были описаны на предшествующем уровне техники, своим соответствующим конкретным целям и требованиям вышеупомянутые патенты и предшествующий уровень техники не описывают хелатообразующих соединений и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты), которые делают возможным использование многократно используемых соединений для связывания и удаления тяжелых металлов из раствора. В данном отношении хелатообразующие соединения и способ использования поли(2 октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты), соответствующие настоящему изобретению, по существу, отходят от обычных концепций и соединений, описанных на предшествующем уровне техники, и при этом обеспечивается создание соединений, в первую очередь разработанных для целей получения многократно используемых соединений для связывания и удаления тяжелых металлов из раствора. Поэтому, как можно понять, существует постоянная потребность в новых и улучшенных хелатообразующих соединениях и способе использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2 октадецилбутандиоевой кислоты), которые могут быть использованы по способу многократного использования для связывания и удаления тяжелых металлов из раствора. В данном отношении настоящее изобретение, по существу, удовлетворяет данную потребность. Краткое изложение изобретения Настоящее изобретение относится хелатообразователю, представляющему собой соединение общей формулы содержащее основную цепь полимера, содержащую множество атомов углерода, и реакционноспособные группы, присоединенные к отдельным атомам углерода основной цепи, которые являются карбоксилатными группами или группами карбоновой кислоты, где R означает водород, алифатическую органическую группу или катион, R', R" и R, каждый, означает алкильную, алкенильную, алкинильную или арильную группу, n означает целое число. В частности, хелатообразователь может представлять собой поли(2-октадецилбутандиоат) и поли(2-октадецилбутандиоевую кислоту). Также изобретения относится к способу хелатообразования с применением полимера, который является поли(2-октадецилбутандиоатом),включающему получение нерастворимого поли(2 октадецилбутандиоата), получение первого раствора, содержащего ионы металла; смешение полимера с раствором, содержащим ионы металла, посредством перемешивания с получением второго раствора,содержащего комплекс иона металла и полимера; фильтрование второго раствора с получением третьего раствора и осадка на фильтре, причем осадок на фильтре содержит комплекс иона металла и полимера; разделение полимера и иона металла, содержащихся в осадке на фильтре, посредством суспендирования твердого осадка в разбавленном растворе кислоты; перемешивание разбавленного раствора кислоты; фильтрование разбавленного раствора кислоты с отделением осадка, содержащего полимер, от разбавленного раствора кислоты, содержащего ион металла; получение разбавленного основания и его смешение с разбавленным раствором кислоты с получением четвертого раствора и осаждение иона металла из раствора; сливание четвертого раствора и сохранение осажденного иона металла для извлечения. В еще одном аспекте заявленное изобретение относится к способу хелатообразования с применением полимера, который является поли(2-октадецилбутандиоевой кислотой), включающему получение не-6 022914 растворимой поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты), получение первого раствора, содержащего ионы металла; смешение поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) с раствором, содержащим ионы металла,посредством перемешивания с получением второго раствора, содержащего комплекс иона металла и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты); фильтрование второго раствора с получением третьего раствора и осадка на фильтре, причем осадок на фильтре содержит комплекс иона металла и поли(2 октадецилбутандиоевой кислоты); разделение поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) и иона металла,содержащихся в осадке на фильтре, посредством суспендирования твердого осадка в разбавленном растворе кислоты; перемешивание разбавленного раствора кислоты; фильтрование разбавленного раствора кислоты с отделением осадка, содержащего поли(2-октадецилбутандиоевую кислоту), от разбавленного раствора кислоты, содержащего ион металла; получение разбавленного основания и его смешение с разбавленным раствором кислоты с получением четвертого раствора и осаждение иона металла из раствора; сливание четвертого раствора и сохранение осажденного иона металла для извлечения. Поли(2-октадецилбутандиоат) и поли(2-октадецилбутандиоевая кислота), полученные из полиангидрида РА-18 или по другим способам получения, которые были бы очевидны для специалистов в соответствующей области техники, обладают новыми характеристиками адсорбирования тяжелых металлов. Адсорбционная емкость данного нерастворимого в воде полимера по отношению к свинцу(II) была существенно большей в сопоставлении с тем, что имеет место для других гетерогенных адсорбентов, и является эквивалентной тем, которые получают у гомогенных сорбентов. Существенные характеристики/преимущества обобщены далее. Во-первых, простота отделения полимера от водных сред (гравитационное фильтрование) становится легко очевидной в том смысле, что гетерогенное разделение избегает использования ультрафильтрования высокого давления, ассоциированного с разделением водных растворов ионов и гомогенных сорбентов. Кроме того, имеет место чрезвычайно быстрое адсорбирование ионов тяжелых металлов. Кинетика хелатообразования в результате приводит к значительно более быстрому адсорбированию, а адсорбционная емкость является значительно большей в сопоставлении с тем, что наблюдают для других гетерогенных сорбентов. Описанные соединения обладают исключительно эффективной емкостью в отношении ионов металлов на единицу массы полимера. Адсорбционная емкость подобна той, что и у гомогенных сорбентов. Форма карбоксилата натрия или калия у хелатообразующих групп обеспечивает использование для разделений относительно большого диапазона рН. Большинство сорбентов при хелатообразовании с металлами высвобождает ионы водорода, постоянно изменяя значение рН раствора. Это имеет тенденцию к ограничению как кинетики (скорости) реакции сорбции, так и емкости сорбента. Хелатообразование от высокой концентрации ионов натрия не изменяется. Соединение может быть использовано в областях применения, включающих использование концентрированных соляных растворов,морской воды и мочи. Множество сорбентов не может быть использовано в условиях растворов, характеризующихся высоким уровнем содержания ионов натрия. Хелатообразование с тяжелыми металлами не может быть осуществлено в растворах, характеризующихся высокими концентрациями ионов кальция. Описанное соединение может быть использовано в областях применения, включающих использование жесткой воды. Вследствие пониженной энергии гидратации, ассоциированной с ионом кальция, в сопоставлении с тем, что имеет место для тяжелых металлов, почти что все другие сорбенты предпочтительно связывают ионы кальция. Это ограничивает как емкость, так и применимость данных сорбентов. Всем биосорбентам свойственны химическая вариативность при переходе от партии к партии и отсутствие широкого распределения, и значительной вариативности подвержены и методики, которые обеспечивают прикрепление полимеров к нерастворимым носителям. Это оказывает воздействие как на эксплуатационные характеристики полимера, так и на производственные расходы. Данная вариативность в настоящем изобретении отсутствует. В заключение, полимеры изобретения способны связывать ионы +1, +2 и +3. Это выгодно и неожиданно в том смысле, что большинство полимеров связывает металлы, имеющие только одну или две различные степени окисления. Существенные характеристики полимеров. Полимеры, описанные в настоящем документе, имеют многочисленные группы карбоксилата натрия (или калия) или карбокислотные группы, непосредственно связанные с основной цепью полимера,которые придают гидрофильные характеристики, обеспечивающие связывание тяжелых металлов. Полимеры содержат основную цепь нерастворимого в воде гидрофобного алифатического полимера. Отсутствие растворимости полимеров в воде упрощает легкость отделения от водного раствора. Полимеры обеспечивают достижение специфического, селективного и быстрого комплексообразования с ионами тяжелых и других металлов, а также демонстрируют возможность многократного использования хелатообразующих полимерных лигандов. Сопоставление адсорбционных емкостей. Адсорбционные емкости различных абсорбентов представлены в приведенной далее таблице: Полимеры, описанные в настоящем документе, находят себе несколько потенциальных вариантов использования, которые являются выгодными. Полимеры могут быть использованы для очистки питьевой воды, для переработки или выделения опасных отходов и для очистки грунтовых вод. Полимеры также могут быть использованы в качестве средства переработки промышленных сбросов перед их выпуском в окружающую среду или могут быть использованы в качестве средств связывания красок с металлическими поверхностями. Полимеры могут находить себе применение в качестве хелатообразующих лекарственных средств для борьбы с токсичностью тяжелых металлов/металлов и при добыче полезных ископаемых для увеличения выхода выделения металлов, встречающихся с низкой концентрацией. С учетом вышеизложенных недостатков, свойственных известным типам хелатообразователей, существующих в настоящее время на современном уровне техники, настоящее изобретение предлагает улучшенные хелатообразующие соединения и способы использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты). Как таковое общее назначение настоящего изобретения, которое более подробно будет разъяснено впоследствии, заключается в предложении новых и улучшенных хелатообразующего соединения и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2 октадецилбутандиоевой кислоты) и способа, которому свойственны все преимущества предшествующего уровня техники и ни один из его недостатков. Для достижения этого настоящее изобретение, по существу, включает хелатообразователь, содержащий основную цепь полимера. Основная цепь представляет собой нерастворимую в воде гидрофобную, алифатическую полимерную структуру. На одно повторяющееся звено имеются две группы карбоксилата натрия или карбокислотные группы, которые связаны с основной цепью полимера непосредственно. Таким образом, были достаточно широко обрисованы более важные признаки изобретения для того, чтобы их подробное описание, которое последует далее, могло бы быть лучше понято, и для того,чтобы вклад настоящего изобретения в современный уровень техники мог бы быть лучше оценен. Само собой разумеется то, что существуют и дополнительные признаки изобретения, которые будут описываться в настоящем документе далее, и которые будут формировать предмет прилагаемой формулы изобретения. В данном отношении перед подробным разъяснением по меньшей мере одного варианта реализации изобретения необходимо понять то, что изобретение в своей области применения не ограничивается подробностями конструкции и компоновками компонентов, представленными в последующем описании изобретения или проиллюстрированными на чертежах. Изобретение способно обеспечить предложение других вариантов реализации и осуществление на практике и реализацию различным образом. Кроме того, необходимо понимать то, что фразеология и терминология, использующиеся в настоящем документе, своим назначением имеют описание и не должны восприниматься в качестве ограничения. Как таковые специалисты в соответствующей области техники должны осознавать то, что концепция, на которой базируется данное описание, легко может быть использована в качестве основания для разработки других рецептур и способов реализации нескольких целей настоящего изобретения. Поэтому важно рассматривать формулу изобретения как включающую такие эквивалентные рецептуры в той мере, в которой они не отклоняются от объема и сущности настоящего изобретения. Поэтому задача настоящего изобретения заключается в предложении новых и улучшенных хелато-8 022914 образующих соединений и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2 октадецилбутандиоевой кислоты), которым свойственны все преимущества хелатообразователей предшествующего уровня техники и ни один из их недостатков. Еще одна задача настоящего изобретения заключается в предложении новых и улучшенных хелатообразующих соединений и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2 октадецилбутандиоевой кислоты), которые легко и эффективно могут быть реализованы в производстве и распространении на рынке. Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в предложении новых и улучшенных хелатообразующих соединений и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2 октадецилбутандиоевой кислоты), которые легко могут быть воспроизведены. Еще одна дополнительная задача настоящего изобретения заключается в предложении новых и улучшенных хелатообразующих соединений и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты), которые допускают низкие производственные расходы в отношении как материалов, так и трудозатрат, и которые в соответствии с этим таким образом допускают низкие цены продаж потребительской аудитории, тем самым, делая такие хелатообразующие соединения и способ использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) экономически доступными для покупательской аудитории. И еще одна другая задача настоящего изобретения заключается в предложении хелатообразующих соединений и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата) и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) в целях использования многократно используемого соединения для связывания и удаления тяжелых металлов. В заключение, задача настоящего изобретения заключается в предложении нового и улучшенного соединения, обладающего свойствами хелатообразования и способного регенерироваться из использованного для хелатообразования раствора, что делает возможным многократное использование соединения. Данные задачи совместно с другими задачами изобретения наряду с различными признаками новизны, которые характеризуют изобретение, обстоятельно описаны в формуле изобретения, прилагаемой к данному описанию изобретения и составляющей его часть. Для лучшего понимания изобретения, преимуществ его реализации и конкретных задач, решаемых в результате его использования, необходимо сделать ссылку на прилагаемые чертежи и текстовый материал на них, посредством которых проиллюстрированы предпочтительные варианты реализации изобретения. Краткое описание чертежей Изобретение будет лучше понято, и цели, отличные от тех, которые представлены ранее, станут более очевидными при обращении внимания на следующее далее его подробное описание. В таком описании делают ссылку на прилагаемые чертежи, где фиг. 1 представляет соединение, демонстрирующее соответствующие структуру и формулу; фиг. 2 представляет альтернативный синтез аналогов 2 октадецилбутандиоевой кислоты. Описание предпочтительного варианта реализации Как можно сказать при обращении теперь к фигурам и, в частности, к фиг. 1, на ней будет описываться предпочтительный вариант реализации новых и улучшенных хелатообразующего соединения, и способа использования поли(2-октадецилбутандиоата)натрия, воплощающих принципы и концепции настоящего изобретения и в общем случае обозначенные номером позиции 10. Полимер, описанный в настоящем документе, имеет несколько реакционноспособных групп, представляющих собой карбоксилатные или карбокислотные группы. Реакционноспособная группа с углеродной основной цепью связана непосредственно. Начальным или первичным компонентом для синтеза является широко доступный описанный ранее компонент. Первичный компонент может быть получен следующим образом. 1. Поликарбоксилат получают из соответствующего полиангидрида. Полиангидрид получают по способу, который описывается и раскрывается в патентной заявке США 3560456, выданной авторамS.M. Hazen и W.J. Heilman, озаглавленной "Process of forming copolymers of maleic anhydride and an aliphatic olefin having from 16 to 18 carbon atoms". 2. Поликарбоксилат получают из полиангидрида по следующей далее методике: 10 г полиангидрида РА-18 растворяют в 200 мл раствора NaOH с концентрацией 4 моль/л и в течение 2 ч перемешивают при 85 С. Реакционную смесь охлаждают, значение рН доводят до величины в диапазоне от 6 до 6,5 и проводят вакуумное фильтрование. Твердый полимер промывают чистым для анализа холодным метанолом и высушивают в вакууме. Существуют и другие способы получения поликарбоксилата. Один способ заключается в получении сложного полиэфира. Последующий гидролиз сложного полиэфира будет приводить к получению поликарбоксилата. Данные реакционные схемы будут очевидными для специалистов в соответствующей области техники органического синтеза или синтеза полимера. Поликарбоксилат включает две различные популяции центров связывания. Реакционноспособные группы в повторяющемся звене удалены друг от друга на два атома углерода, в то время как реакционно-9 022914 способные группы между повторяющимися звеньями удалены друг от друга на четыре атома углерода. Существует непосредственное экспериментальное свидетельство демонстрации данными двумя центрами связывания различного сродства к металлу при хелатообразовании. Таким образом может быть получено несколько различных поликарбоксилатных полимеров. Переходные нековалентно связанные кольцевые системы потенциально могут образовывать поликарбоксилатные полимеры, имеющие реакционноспособные группы в повторяющемся звене на удалении друг от друга в 4 атома углерода и между повторяющимися звеньями на удалении друг от друга в 6 атомов углерода, и соответствующий полимер при 6 (в) и 8 (между) соответственно. Специфичность может быть улучшена в результате подгонки полимера в соответствии с размером иона металла, который выбирают для хелатообразования. В дополнение к этому реакционноспособные группы должны быть присоединены к основной цепи и не должны быть присоединены к соседним атомам углерода. Возможно то, что цепь полимера, будучи гибкой, сможет окружать металл, тем самым, улучшая хелатообразование. Фиг. 1 демонстрирует форму поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты), иллюстрирующую два потенциальных центра связывания. Фиг. 1 представляет собой первую конфигурацию соединения. Фиг. 2 демонстрирует альтернативный синтез аналогов 2-октадецилбутандиоевой кислоты. Фиг. 2 представляет вторую конфигурацию соединения. В приведенной ранее реакционной последовательности R как в реагентах, так и в продуктах будет представлять собой алифатическую органическую группу, такую как метильная или этильная, что делает как реагенты, так и продукты сложными эфирами. Вышеупомянутый продукт мог бы быть дополнительно модифицирован в результате гидролиза сложного эфира либо в основных, либо в кислотных средах до получения поликарбоксилата или поликарбоновой кислоты соответственно. В случае гидролиза в основных средах при использовании гидроксида натрия была бы образована натриевая соль поликарбоксилатного иона (R=Na+). Подобным же образом при использовании гидроксида калия в результате была бы получена калиевая соль поликарбоксилатного иона (R=K+). В случае проведения кислотнокаталитического гидролиза сложного эфира (кислоту используют в приведенной ранее второй реакции) была бы получена поликарбоновая кислота (R=H). В данных полимерах карбоксилаты или карбокислотные группы разделены атомами углерода в количестве в диапазоне от 0 до 8. Методика хелатообразования с металлом. Эксперименты по периодической сорбции провели в результате добавления 0,0500 г нерастворимых поли(2-октадецилбутандиоата) или поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) к 5,0 мл первого раствора иона металла. Гетерогенные смеси образуют второй раствор, и их перемешивают при 150 об/мин и 22 С в течение от 15 до 60 мин. Затем второй раствор подвергают гравитационному фильтрованию. После этого отфильтрованный раствор не содержит ионов металлов. Комплекс полимер/ион металла отфильтровывают в форме осадка на фильтре, содержащего полимер и адсорбированные ионы металлов. Методика извлечения иона металла из полимера. Значительное преимущество использования полимера, описанного в настоящем документе, для хелатообразования с металлом, заключается в том, что полимер является извлекаемым после связывания с металлом в растворе. Под извлекаемостью подразумевается то, что затем полимер может быть переработан и отделен от задействованного при хелатообразовании металла, так что после этого полимер опять можно будет использовать для хелатообразования в металлсодержащем растворе. Такая извлекаемость означает меньшие совокупные расходы и меньшее негативное воздействие на окружающую среду, поскольку в результате отделения полимера от структуры хелата металла металл сохраняется для переработки и отправления на рецикл. Вместо заполнения свалок использование полимера по способу, описанному в настоящем документе, делает возможным превращение некогда опасного вещества в утилитарное вещество и представляет собой источник иона металла. Способ извлечения является достаточно прямым. После описанного ранее фильтрования твердый осадок на фильтре, содержащий полимер и адсорбированные ионы металлов, суспендируют в разбавленном растворе кислоты. В предпочтительном варианте реализации разбавленный раствор кислоты представляет собой 2%-ный раствор азотной кислоты (HNO3). Гетерогенные смеси перемешивают при приблизительно 150 об/мин в течение 30 мин. После этого образец подвергают гравитационному фильтрованию. Фильтрат содержит водный ион металла, а твердое вещество, которое удаляют, содержит полимер, но больше не комплекс полимер/ион металла. После этого водный раствор иона металла может быть обработан разбавленным основанием для осаждения иона металла из раствора в целях отправления иона металла на рецикл. Затем осадок на фильтре, содержащий извлеченный полимер или "полимер", может быть многократно использован в методике хелатообразования в качестве источника полимера. Вследствие емкостей данного и других адсорбентов соотношение между количествами полимера и раствора должно быть довольно постоянным. Однако соотношение между количествами полимера и раствора может варьироваться с коэффициентом, равным приблизительно 200, в зависимости от концентрации иона металла в растворе и все еще обеспечивать достижение оптимальных результатов. Кроме того,переменной является скорость взбалтывания. Несмотря на использование в предпочтительном варианте реализации способа скорости взбалтывания, равной 150 об/мин, скорость взбалтывания может варьироваться в диапазоне от нескольких оборотов в минуту до шестисот оборотов в минуту. Цели хелатообразования представляют собой варианты использования, такие как очистка питьевой воды, переработка или выделение опасных отходов, очистка грунтовых вод, переработка промышленных сбросов перед их выпуском в окружающую среду, в качестве средства связывания красок с металлическими поверхностями, в качестве лекарственного средства для борьбы с токсичностью тяжелых металлов/металлов и использование при добыче полезных ископаемых для увеличения выхода выделения металлов, встречающихся с низкой концентрацией. Необходимо отметить то, что фильтрование может быть проведено при использовании колоночного фильтрующего аппарата, в котором раствор перепускают через фильтрующую среду, которая содержится в колонке. Фильтрование в контексте данного обсуждения и формулы изобретения будет обозначать фильтрование с отсасыванием и колоночное фильтрование. В дополнение к этому в данном способе могут быть использованы любые фильтрующие средства, которые обычно используются и доступны для фильтрования таких кислот. Что касается способа использования и функционирования настоящего изобретения, то он должен быть очевидным, исходя из вышеизложенного описания изобретения. В соответствии с этим какое-либо дополнительное обсуждение в отношении способа использования и функционирования не предусматривается. Таким образом, в отношении вышеизложенного описания изобретения необходимо осознавать то,что оптимальные размерные соотношения для частей изобретения, включая вариации размера, материалов, профиля, формы, функции и способа действия, сборки и использования, предполагаются легко понятными и очевидными для специалиста в соответствующей области техники, и все соотношения, эквивалентные тем, что проиллюстрированы на чертежах и описаны в описании изобретения, предполагаются включенными в настоящее изобретение. Поэтому вышеизложенное рассматривается только в качестве иллюстрации принципов изобретения. Кроме того, вследствие легкой доступности для специалистов в соответствующей области техники многочисленных модификаций и изменений нежелательно ограничивать изобретение точными продемонстрированными и описанными конструкцией и функционированием, и в соответствие с этим можно обращаться ко всем подходящим модификациям и эквивалентам, попадающим в объем изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Хелатообразователь общей формулы содержащий основную цепь полимера, содержащую множество атомов углерода; и реакционноспособные группы, присоединенные к отдельным атомам углерода основной цепи, которые являются карбоксилатными группами или группами карбоновой кислоты, где R означает водород, алифатическую органическую группу или катион, R', R" и R, каждый, означает алкильную, алкенильную, алкинильную или арильную группу, n означает целое число. 2. Хелатообразователь по п.1, содержащий основную цепь не растворимого в воде гидрофобного,алифатического полимера и карбоксилатные группы, непосредственно связанные с атомами углерода в основной цепи полимера, при этом упомянутые атомы углерода расположены рядом друг с другом либо разделены между собой атомами углерода. 3. Хелатообразователь по п.1, содержащий основную цепь не растворимого в воде гидрофобного,алифатического полимера и группы карбоновой кислоты, непосредственно связанные с атомами углерода в основной цепи полимера, при этом атомы углерода расположены рядом друг с другом либо разделены между собой атомами углерода. 4. Способ хелатообразования с применением полимера, который является поли(2 октадецилбутандиоатом), включающий получение нерастворимого поли(2-октадецилбутандиоата); получение первого раствора, содержащего ионы металла; смешение полимера с раствором, содержащим ионы металла, посредством перемешивания с получением второго раствора, содержащего комплекс иона металла и полимера; фильтрование второго раствора с получением третьего раствора и осадка на фильтре, причем осадок на фильтре содержит комплекс иона металла и полимера; разделение полимера и иона металла, содержащихся в осадке на фильтре, посредством суспендирования твердого осадка в разбавленном растворе кислоты; перемешивание разбавленного раствора кислоты; фильтрование разбавленного раствора кислоты с отделением осадка, содержащего полимер, от разбавленного раствора кислоты, содержащего ион металла; получение разбавленного основания и его смешение с разбавленным раствором кислоты с получением четвертого раствора и осаждение иона металла из раствора; и сливание четвертого раствора и сохранение осажденного иона металла для извлечения. 5. Способ хелатообразования с применением полимера, который является поли(2 октадецилбутандиоевой кислотой), включающий получение нерастворимой поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты); получение первого раствора, содержащего ионы металла; смешение поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) с раствором, содержащим ионы металла, посредством перемешивания с получением второго раствора, содержащего комплекс иона металла и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты); фильтрование второго раствора с получением третьего раствора и осадка на фильтре, причем осадок на фильтре содержит комплекс иона металла и поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты); разделение поли(2-октадецилбутандиоевой кислоты) и иона металла, содержащихся в осадке на фильтре, посредством суспендирования твердого осадка в разбавленном растворе кислоты; перемешивание разбавленного раствора кислоты; фильтрование разбавленного раствора кислоты с отделением осадка, содержащего поли(2 октадецилбутандиоевую кислоту), от разбавленного раствора кислоты, содержащего ион металла; получение разбавленного основания и его смешение с разбавленным раствором кислоты с получением четвертого раствора и осаждение иона металла из раствора; и сливание четвертого раствора и сохранение осажденного иона металла для извлечения. 6. Способ по п.4, где перемешивание проводят при 150 об/мин и 22 С в диапазоне периода времени от 15 до 60 мин. 7. Способ по п.5, где перемешивание проводят при 150 об/мин и 22 С в диапазоне периода времени от 15 до 60 мин. 8. Способ по п.4, где фильтрованием является гравитационное фильтрование. 9. Способ по п.5, где фильтрованием является гравитационное фильтрование. 10. Способ по п.4, где второй раствор представляет собой гетерогенную смесь. 11. Способ по п.5, где второй раствор представляет собой гетерогенную смесь. 12. Способ по п.4, где разбавленным раствором кислоты является 2%-ный раствор азотной кислоты(HNO3). 13. Способ по п.5, где разбавленным раствором кислоты является 2%-ный раствор азотной кислоты(HNO3). 14. Способ по п.4, где второй раствор перемешивают со скоростью от 3 до 600 об/мин в течение периода времени от 3 до 180 мин. 15. Способ по п.5, где второй раствор перемешивают со скоростью от 3 до 600 об/мин в течение периода времени от 3 до 180 мин. 16. Способ по п.4, где соотношение между количествами полимера и первого раствора находится в диапазоне приблизительно от 100:1 до 200:1. 17. Способ по п.5, где соотношение между количествами полимера и первого раствора находится в диапазоне приблизительно от 100:1 до 200:1.

МПК / Метки

МПК: C08G 63/82, C08G 63/00, C08G 63/06

Метки: применения, хелатообразователь, способ

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/14-22914-helatoobrazovatel-i-sposob-ego-primeneniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Хелатообразователь и способ его применения</a>

Похожие патенты