169994. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrofob kelátképző szerves és komplexképző szervetlen analitikai reagensek rögzítésére nyíltcellás polimerhabokban nyomelemek és radioizotópok kimutatásához, elválasztásához és dúsításához
3 169994 4 kielégíteni a megfelelő gyors anyagátadási kinetikát, sőt a jó hidrodinamikai hatásfok követelményét sem. Előző munkánk során bebizonyosodott, hogy nyíltcellás polimerhabok nagy fajlagos, hozzáférhető felületük révén rendkívül kedvező körűimé-, nyéket biztosítanak a folyadék-szilárd kontaktusnak olyan analitikai kémiai eljárásoknál, amelyeknél az anyagátadás sebességének a nagy kontakt felület az egyik meghatározója. [Braun, T., Békeffy O. Haklits, I., Kádár K. és Majoros, G., Anal. Chim. Acta, 64, 45 (1973) és Braun T. és Farag, A. B. Anal Chim. Acta, 68, 119 (1974)], A polimerhabok vékony falain (falaiban) az anyagátadás másik fontos meghatározója, a részecskediffúzió is lényegesen gyorsabb, mint a hagyományos szemcsés anyagforma esetében. Uj típusú rögzített hidrofób reagensek kutatása során arra a felismerésre jutottunk, hogy meglepően jó tulajdonságú rögzített reagenseket lehet előállítani, ha poliuretán, vagy más nyíltcellás polimerhabba a hidrofób reagenst (például a ditizont) alkalmas lágyítóban oldva visszük be. Az így előállított rögzített reagens kiváló tulajdonságait a nyíltcellás habszerkezet, valamint a lágyító és a hidrofób reagens együttes hatásának tulajdonítjuk. A habszerkezet a nagy hozzáférhető fajlagos felület révén ideális geometriát biztosít, ami a kiváló folyadék-szilárd kontaktusból származó kinetikai javulás és a nagyon kedvező hidrodinamikai tulajdonságok (oszloptechnika esetében) párosítását teszi lehetővé. A lágyítók nemcsak a hidrofób reagens bevitelére és egyenletes elosztására szolgálnak, hanem a Van der Waals erők csökkentésével a makromolekulák mikro-braun mozgását is növelik, ami az anyagátadás dinamizmusának növekedésében, végső soron a kinetika, nagymértékű javulásában mutatkozik meg. Külön előnye az ilyen fizikailag rögzített rendszernek, hogy a reagens kapacitása, azaz, az egységnyi mennyiségre eső hidrofób reagens mennyisége tág határok között reprodukálhatóan szabályozható. A találmány szerinti eljárás gyakorlati foganatosítása során úgy járunk el. hogy az előkészített (tisztított, extrahált) poliuretánhabot vagy más nyíltcellás polimerhabot intenzív érintkezésbe hozzuk (duzzasztjuk) egy előre elkészített, hidrofób reagenst tartalmazó lágyító oldattal. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatosítási módja abban áll, hogy a poliuretánhabot vagy más nyíltcellás polimerhabot például tributilfoszfát. trikrezilfoszfát, dibuüladipát, dinonilftalát vagy trioktilftalát lágyítóban oldott ditizon. oxin, piridinazonaftol, dimetilglioxim, elemi jód, elemi bróm. vagy más hidrofób reagens, célszerűen 0.1-1%-os koncentrációjú oldatában (a lágyító-hidrofób reagens-polimerhab arány különben a kívánalmaknak megfelelően változtatható) célszerűen 24 órán át duzzasztjuk vagy keveréssel rövid ideig duzzasztjuk, majd a lágyítóból és reagensből álló oldat feleslegét eltávolítjuk. Az így kapott előállított anyag kiválóan alkalmas például ezüst, kobalt, réz vagy higanyoldatokból az említett fémek dúsítására (ppb koncentrációjú oldatból is) vagy hordozómentes jód, brómizotópok vagy más izotópok dúsítására és elválasztására. Az eljárás különben oly módon is foganatosítható, hogy a hidrofób reagenst nemlágyító tulajdonságú szerves oldószerben oldjuk (pl. nitrobenzol, klórbenzol, széntetraklorid, kloroform 5 stb.), ezzel az oldattal duzzasztjuk a polimerhabot, az oldószert elpárologtatjuk, majd a reagenst már tartalmazó polimerhabot a lágyítóval utólag duzzasztjuk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az 10 alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa 15 Nyíltcellás poliétertípusú lágy poliuretánhabot közel 5 mm-es élű kockákra vágva acetonnal, majd 1%-os sósavval és kénsavval összerázva mosunk, majd szárítószekrényben 60 C -on megszárítjuk. A hab 2 g-jához főzőpohárban 10 ml tri-n-butilfoszfát-20 ban oldott 1%-os ditizon oldatot adunk és a keveréket üvegbottal jól elkeverjük, majd 24 órán át állni hagyjuk. Ezután a mélyzöld színű habot két szűrőpapírlap között szárazra nyomjuk, a ditizon oldat fölöslegének eltávolítására. 25 A zöldszínű habot, rövid (10 cm hosszú és 2 cm átmérőjű) kromatográfiás oszlopba töltve és az oszlopon rézedényből desztillált vizet folyatva át. a haboszlop felső végétől kezdődően fokozatosan 30 megpirosodik (a vízben oldott réznyomok a habon dúsúlnak és piros rézditizonátot képeznek). 2. példa 35 Az 1. példában ismertetett eljárást megismételjük úgy. hogy tri-n-butilfoszfát helyett alfa-di-nanilftalátban oldunk 0.5%-nyi ditizont. majd ezt az oldatot 1%-os cinkszulfát oldattal rázzuk össze. A 40 szerves fázisban keletkezett rubinpiros cinkditizonátot az 1. példában ismetetett módon duzzasztjuk a habba. A piros cinkditizonáthabot 2 n sósavval összeráz-45 va a hab színe zöldre változik. 3. példa 50 Az 1. példa szerinti előállított habból 2g-ot kromatográfiás oszlopba töltve azon 50 ppb ezüstiont tartalmazó. 5-ös pH-jú vizes oldatot folyatunk keresztül. Az ezüstionok 98%-át a ditizonhab megköti. A megkötés mértékét '' ' Ag izotóppal ellen-55 őriztük. 4. példa 60 A 2. példa szerint előállított habból 2 g-ot kromatográfiás oszlopba töltve azon 50 ppb higanyiont tartalmazó, 5-ös pH-jú vizes oldatot folyatunk keresztül. A higanyionok közel 97%-át a cinkditizonáthab megköti. A megkötés mértékét 203 Hg 65 izotóppal ellenőriztük. 2
