Koncentrering af eddikesyre ved frysning - SPØRGSMÅL

[MadHatter]

Jeg har læst, at man effektivt kan koncentrere eddikesyre ved simpelthen at fryse vandet. Eddikesyre har et lavere frysepunkt end vand ved en given koncentration, og jo mere koncentreret opløsningen er, jo højere er frysepunktet. Som I alle ved, har vandfri eddikesyre (Glacial Acetic Acid) et frysepunkt på lige omkring 16 C. Ved 75 % er frysepunktet omkring 2 C, hvorefter vandet kan dekanteres væk.

Ved 60 % burde frysepunktet ifølge denne tabel være omkring -10 °C. Dette forvirrer mig dog på en eller anden måde. Ved -10 C burde vandet også krystallisere, så hvad står jeg egentlig tilbage med på det tidspunkt? En flydende blanding af eddikesyre og vand og et frossent fast stof af vand, eller omvendt?

Hvordan foregår det rent praktisk?

 

[WillD]

Ja, blandingen krystalliserer helt

 

[MadHatter]

Som jeg forstår det, ligger det eutektiske punkt ved -27 C og forekommer et sted omkring 60 % koncentration. Jeg spekulerer på, om denne metode til koncentration kan lade sig gøre.
Jeg forsøger selvfølgelig at producere nok GAA til at udføre P2P-syntesen gennem Bayer-Williger-oxidationen.

 

[WillD]

Du kan prøve destillation eller ekstraktion.

 

[Jack]

Hvis man kan få vandfrit natriumacetat, kan man via tørdestillation med natriumbisulfat destillere iseddikesyre.

 

[MadHatter]

Problemet er bare, at jeg skal bruge LITER af det, og enhver syntesemetode tager for lang tid og koster for meget. Desuden vil det helt sikkert vække mistanke at købe GAA i de mængder.

 

[WillD]

Desværre er der ingen praktisk ikke-industriel metode til produktion af vandfri eddikesyre, bortset fra destillation. Med hensyn til din situation foreslog jeg andre måder at løse problemet på i emnet om MEK/BMK

 

[MadHatter]

Ja, og tak for det! Selv om destillation er tidskrævende, tror jeg, at jeg vil gå den vej. Det er åbenbart også meget svært at destillere eddikesyre til vandfri koncentrationer uden en fraktioneret kolonne på mindst en meter, og selv da. Jeg tror, at løsningen bliver at destillere den til den højest opnåelige koncentration og derefter fryse den fraktioneret.

 

[WillD]

Måske. Lad os høre om resultaterne, alle vil være interesserede.

 

[MadHatter]

Det gør den helt sikkert. Frysetesten er allerede begyndt, og det viste sig at være svært. Jeg uploader snart billeder.

 

[MadHatter]

Beklager, ingen billeder. Men eksperimentet er lavet.

Jeg forsøgte at frysetørre 75 % eddikesyre. I det første forsøg blev der opnået krystallisering ved -14 C, og den resterende væske blev dekanteret. Ud fra densitetsberegning alene kunne der ikke bestemmes nogen ændring i koncentrationen.
Det gjorde mig både trist og nysgerrig. Så jeg begyndte at forske.
Tilsyneladende nås et eutektisk punkt i en eddikesyre/vand-blanding ved en koncentration på omkring 60 %, hvor både vand og syre krystalliserer ved omkring -29 C. I koncentrationer op til dette punkt fryser vand først (eller rettere sagt, vand med en lavere koncentration af syre), og ud over dette punkt størkner eddikesyrerige opløsninger først.
Når jeg fryser en 75 % opløsning, bør den flydende del derfor bestå af 60 % eddikesyre. Og være en stor del af den samlede opløsning.

Så for hver indfrysning er jeg kun i stand til at ændre koncentrationen meget lidt. Det er for tidskrævende.
Jeg tror, at det bedste er at forsøge at destillere det fraktioneret med en virkelig lang vigreux-kolonne (to 40 cm-kolonner oven på hinanden) til så høj en koncentration som muligt. Brug derefter magnesiumsulfat til at skubbe det endnu tættere på vandfrit, og frys til sidst den sidste del ud.

Det vil jeg prøve næste gang.