Koncentrace kyseliny octové zmrazením - OTÁZKA

[MadHatter]

Dočetl jsem se, že kyselinu octovou lze účinně koncentrovat prostým vymražením vody. Kyselina octová má při dané koncentraci nižší bod tuhnutí než voda a čím je roztok koncentrovanější, tím vyšší je bod tuhnutí. Jak všichni víte, bezvodá kyselina octová (ledová kyselina octová) má bod tuhnutí jen asi 16 C. Při 75 % koncentraci je bod tuhnutí asi 2 C, poté lze vodu odlít.

Zatímco při 60 % by měl být bod tuhnutí podle této tabulky asi -10 C. To mě ale nějak mate. Při -10 C by měla voda také krystalizovat, takže co mi vlastně v tomto bodě zbývá? Kapalná směs kyseliny octové a vody a zmrzlá pevná látka vody, nebo naopak?

Jak se to vlastně dělá prakticky?

 

[WillD]

Ano, směs zcela vykrystalizuje

 

[MadHatter]

Jak jsem pochopil, eutektický bod je při -27 C a vyskytuje se někde kolem 60 % koncentrace. Zajímalo by mě, zda je tento způsob koncentrace proveditelný.
Samozřejmě se snažím vyrobit dostatečné množství GAA, abych mohl provést syntézu P2P pomocí Bayerovy-Willigerovy oxidace.

 

[WillD]

Můžete si vyzkoušet destilaci nebo extrakci.

 

[Jack]

Pokud lze získat bezvodý octan sodný, pak se suchou destilací s disiřičitanem sodným vydestiluje ledová kyselina octová.

 

[MadHatter]

No jo, problém je, že toho potřebuju LITRY a jakákoli metoda syntézy prostě trvá příliš dlouho a stojí příliš mnoho. Navíc nákup GAA v takovém množství určitě vzbudí podezření.

 

[WillD]

Bohužel neexistuje žádný vhodný neprůmyslový způsob výroby bezvodé kyseliny octové, kromě destilace. Pokud jde o vaši situaci, navrhl jsem v tématu o MEK/BMK jiné způsoby řešení problému

 

[MadHatter]

Ano, a za to vám děkujeme! I když je destilace časově náročná, asi se touto cestou vydám. Podle všeho je destilace kyseliny octové na bezvodou koncentraci také opravdu obtížná bez frakční kolony o délce alespoň jednoho metru, a to i v tomto případě. Myslím, že řešením bude vydestilovat ji na nejvyšší dosažitelnou koncentraci a pak ji frakčně zmrazit.

 

[WillD]

Možná. Dejte vědět o výsledcích, každého to bude zajímat.

 

[MadHatter]

Určitě se vám bude hodit. Test zmrazení již začal a ukázal se jako obtížný. Brzy nahraji obrázky.

 

[MadHatter]

Omlouváme se, ale bez obrázků. Ale pokus byl proveden.

Zkoušel jsem lyofilizovat 75% kyselinu octovou. Při prvním pokusu bylo dosaženo krystalizace při -14 C a zbylá kapalina byla dekantována. Pouze z výpočtu hustoty nebylo možné určit žádnou změnu koncentrace.
To mě mrzelo a zároveň zajímalo. Začal jsem tedy pátrat.
Podle všeho je ve směsi kyseliny octové a vody při koncentraci kolem 60 % dosaženo eutektického bodu, v němž voda i kyselina krystalizují při teplotě kolem -29 C. V koncentracích do tohoto bodu nejprve tuhne voda (respektive voda s nižší koncentrací kyseliny) a za tímto bodem tuhne nejprve roztok bohatý na kyselinu octovou.
Když tedy zmrazuji 75% roztok, měla by zbývající kapalná část obsahovat 60% kyseliny octové. A tvořit velkou část celkového roztoku.

Takže při každém zmrazení jsem schopen koncentraci posunout jen velmi mírně. Je to příliš časově náročné.
Myslím, že nejlepší cestou je zkusit to frakcionovaně destilovat pomocí opravdu dlouhé vigreuxovy kolony (dvě 40 cm kolony nad sebou) na co nejvyšší koncentraci. Pak použít síran hořečnatý, aby se to ještě více přiblížilo bezvodému stavu, a nakonec poslední část vymrazit.

To zkusím příště.