Concentrazione dell'acido acetico mediante congelamento - DOMANDA

[MadHatter]

Ho letto che è possibile concentrare efficacemente l'acido acetico semplicemente congelando l'acqua. L'acido acetico ha un punto di congelamento più basso dell'acqua a qualsiasi concentrazione, e più la soluzione è concentrata più il punto di congelamento è alto. Come tutti sanno, l'acido acetico anidro (acido acetico glaciale) ha un punto di congelamento di circa 16 C. Al 75%, il punto di congelamento è di circa 2 C, dopodiché l'acqua può essere decantata.

Mentre al 60% il punto di congelamento, secondo questa tabella, dovrebbe essere di circa -10 C. Questo però mi confonde in qualche modo. A -10 C, anche l'acqua dovrebbe cristallizzare, quindi cosa mi rimane a quel punto? Una miscela liquida di acido acetico e acqua e un solido congelato di acqua, o viceversa?

Come si fa in pratica?

 

[WillD]

Sì, la miscela cristallizza interamente

 

[MadHatter]

Da quanto ho capito, il punto eutettico è a -27 C e si verifica intorno al 60% di concentrazione. Mi chiedo se questo metodo di concentrazione sia fattibile.
Naturalmente sto cercando di produrre una quantità di GAA sufficiente per eseguire la sintesi di P2P attraverso l'ossidazione di Bayer-Williger.

 

[WillD]

Si può provare con la distillazione o l'estrazione.

 

[Jack]

Se si riesce a ottenere acetato di sodio anidro, si distilla l'acido acetico glaciale per distillazione a secco con bisolfato di sodio.

 

[MadHatter]

Sì, beh, il problema è che me ne servono litri e qualsiasi metodo di sintesi richiede troppo tempo e costa troppo. Inoltre, comprare GAA in quelle quantità solleverà sicuramente dei sospetti.

 

[WillD]

Purtroppo, non esiste un metodo conveniente di produzione non industriale di acido acetico anidro, se non la distillazione. Per quanto riguarda la vostra situazione, ho proposto altri modi per risolvere il problema nel topic sul MEK/BMK

 

[MadHatter]

Sì, e grazie per questo! Anche se la distillazione richiede molto tempo, penso che seguirò questa strada. A quanto pare anche distillare l'acido acetico a concentrazioni anidre è davvero difficile senza una colonna frazionata di almeno un metro, e anche in quel caso. Penso che la soluzione sarà quella di distillarlo alla massima concentrazione possibile e poi congelarlo in modo frazionato.

 

[WillD]

Forse. Vi faremo sapere i risultati, tutti saranno interessati.

 

[MadHatter]

Certamente. Il test di congelamento è già iniziato e si è rivelato difficile. Caricherò presto delle foto.

 

[MadHatter]

Spiacente, niente immagini. Ma l'esperimento è stato fatto.

Ho provato a liofilizzare l'acido acetico al 75%. Nel primo tentativo, la cristallizzazione è stata raggiunta a -14 C e il liquido rimanente è stato decantato. Dal solo calcolo della densità non è stato possibile determinare alcun cambiamento nella concentrazione.
Questo mi ha rattristato e incuriosito. Così ho iniziato a fare ricerche.
A quanto pare, in una miscela di acido acetico e acqua si raggiunge un punto eutettico a circa il 60% di concentrazione, in cui sia l'acqua che l'acido cristallizzano a circa -29 C. Nelle concentrazioni fino a quel punto, l'acqua congela per prima (o meglio, l'acqua con una minore concentrazione di acido), mentre oltre quel punto la soluzione ricca di acido acetico solidifica per prima.
Pertanto, quando congelo una soluzione al 75%, la parte liquida rimasta dovrebbe essere costituita dal 60% di acido acetico. Ed essere una parte importante della soluzione totale.

Quindi, per ogni congelamento, sono in grado di spostare la concentrazione solo di poco. È troppo dispendioso in termini di tempo.
Penso che la strada migliore sia quella di provare a distillare in modo frazionato con una colonna di vigreux molto lunga (due colonne da 40 cm una sull'altra) fino a raggiungere la concentrazione più alta possibile. Poi usare il solfato di magnesio per avvicinarsi ancora di più all'anidro e infine congelare l'ultima parte.

Proverò a fare così.