Etikkahapon konsentrointi pakastamalla- KYSYMYS

[MadHatter]

Luin, että etikkahappoa voi tiivistää tehokkaasti yksinkertaisesti jäädyttämällä veden pois. Etikkahapolla on alhaisempi jäätymispiste kuin vedellä tietyllä pitoisuudella, ja mitä väkevämpi liuos on, sitä korkeampi on jäätymispiste. Kuten kaikki tiedätte, vedettömän etikkahapon (jääetikkahapon) jäätymispiste on vain noin 16 C. 75-prosenttisen etikkahapon jäätymispiste on noin 2 C, minkä jälkeen vesi voidaan dekantoida pois.

Kun taas 60 %:n jäätymispisteen pitäisi tämän taulukon mukaan olla noin -10 C. Tämä hämmentää minua kuitenkin jotenkin. -10 C:ssa veden pitäisi myös kiteytyä, joten mitä minulle oikeastaan jää siinä vaiheessa? Nestemäinen etikkahapon ja veden seos ja jäätynyt kiinteä vesi, vai päinvastoin?

Miten tämä oikeastaan tehdään käytännössä?

 

[WillD]

Kyllä, seos kiteytyy kokonaan

 

[MadHatter]

Ymmärtääkseni eutektinen piste on -27 C:ssa, ja se sijaitsee jossain 60 prosentin pitoisuuden tienoilla. Onkohan tämä konsentrointimenetelmä toteutettavissa?
Yritän tietenkin tuottaa riittävästi GAA:ta P2P-synteesin suorittamiseksi bayer-williger-hapetuksen avulla.

 

[WillD]

Voit kokeilla tislausta tai uuttamista.

 

[Jack]

Jos saadaan vedetöntä natriumasetaattia, niin kuivatislauksen kautta natriumbisulfaatin kanssa tislataan jääetikkaa pois.

 

[MadHatter]

Ongelmana on, että tarvitsen litroittain ainetta, ja kaikki synteesimenetelmät vievät liian kauan ja maksavat liikaa. Lisäksi GAA:n ostaminen noissa määrissä herättää varmasti epäilyksiä.

 

[WillD]

Valitettavasti vedettömän etikkahapon tuotantoon ei ole olemassa sopivaa ei-teollista menetelmää tislausta lukuun ottamatta. Tilanteesi osalta ehdotin muita tapoja ratkaista asia MEK/BMK:ta käsittelevässä aiheessa.

 

[MadHatter]

Kyllä, ja kiitos siitä! Vaikka tislaus onkin aikaa vievää, taidan mennä tuota tietä. Ilmeisesti etikkahapon tislaaminen vedettömiin pitoisuuksiin on myös todella vaikeaa ilman vähintään metrin mittaista murtokolonnia, ja silloinkin. Luulen, että ratkaisu on tislata se suurimpaan saavutettavissa olevaan pitoisuuteen ja sitten jäädyttää se fraktioidusti.

 

[WillD]

Ehkä. Kerro tuloksista, kaikki ovat kiinnostuneita.

 

[MadHatter]

Varmasti tulee. Jäädytystesti on jo alkanut, ja se osoittautui vaikeaksi. Lähetän kuvia pian.

 

[MadHatter]

Valitettavasti ei kuvia. Mutta koe on tehty.

Kokeilin 75-prosenttisen etikkahapon pakastekuivausta. Ensimmäisessä yrityksessä kiteytyminen onnistui -14 C:ssa, ja jäljelle jäänyt neste dekantoitiin. Pelkästään tiheyslaskennan perusteella ei pystytty määrittämään konsentraation muutosta.
Tämä sai minut sekä surulliseksi että uteliaaksi. Niinpä aloin tutkia asiaa.
Ilmeisesti etikkahapon ja veden seoksessa saavutetaan eutektinen piste noin 60 prosentin pitoisuudessa, jolloin sekä vesi että happo kiteytyvät noin -29 C:ssa. Tähän pisteeseen asti vesi jäätyy ensin (tai pikemminkin vesi, jossa on pienempi happopitoisuus), ja tämän pisteen jälkeen etikkahappopitoinen liuos jähmettyy ensin.
Kun siis jäädytän 75-prosenttista liuosta, jäljelle jäävän nestemäisen osan pitäisi koostua 60-prosenttisesti etikkahaposta. Ja olla suuri osa kokonaisliuoksesta.

Jokaisella jäädytyksellä pystyn siis siirtämään konsentraatiota vain hyvin vähän. Se on liian aikaa vievää.
Mielestäni paras reitti on yrittää tislata se fraktioidusti todella pitkällä vigreux-kolonnilla (kaksi 40 cm:n kolonnia päällekkäin) mahdollisimman korkeaan konsentraatioon. Sitten käytetään magnesiumsulfaattia, jotta se saadaan vielä lähemmäksi vedetöntä ja lopuksi jäädytetään viimeinen osa.

Kokeilen sitä seuraavaksi.