Ионообменное получение пирофосфорной кислоты при повышенных температурах - Ольга Тихоновна Гавлина; Владимир Александрович Иванов (Сорбционные и хроматографические процессы, 2021)
Одним из важных направлений неорганического материаловедения является разработка материалов для изготовления костных имплантатов на основе резорбируемых неорганических фосфатных материалов для регенеративного лечения дефектов костных тканей. Резорбируемость означает, что неорганический материал костного имплантата постепенно перерабатывается организмом, являясь источником ионов в процессе регенерации новой костной ткани. В качестве таких материалов используют трикальциевый фосфат β-Ca3(PO4)2; пирофосфат кальция Ca2P2O7; метафосфат кальция Ca(PO3)2; кальций – натриевый ренанит CaNaPO4 и другие. Они обладают большей резорбируемостью по сравнению с гидроксиапатитом Ca10(PO4)6(OH)2, который является основной минеральной составляющей костной ткани. При синтезе определенных резорбируемых неорганических фосфатных материалов для регенеративного лечения дефектов костных тканей значительные преимущества дает использование чистых полифосфорных кислот, которые в свою очередь получают из полифосфатов натрия, например, из пирофосфата натрия. В настоящей работе изучен процесс получения пирофосфорной кислоты из пирофосфата натрия катионным обменом на сильнокислотном катионообменнике полистирольного типа при повышенных температурах. Концентрация полифосфорной кислоты, получаемой ионообменным методом, ограничена уровнем растворимости исходного полифосфата натрия. Однако для пирофосфата натрия характерно очень значительное повышение растворимости с температурой. Проведенное экспериментальное исследование подтвердило возможность получения пирофосфорной кислоты значительно более высоких концентраций при проведении ионообменного синтеза на сульфокислотном катионите при повышенных температурах. Процесс ионообменного синтеза проводился в колонне с системой термостатирования самой колонны и емкости, содержащий исходный питающий раствор пирофосфата натрия. Фронты обмена ионов водорода на ионы натрия очень резкие при всех температурах, что обеспечивало получение больших объемов чистой пирофосфорной кислоты без примеси ионов натрия.