Zatężanie kwasu octowego przez zamrażanie - PYTANIE

[MadHatter]

Czytałem, że można skutecznie skoncentrować kwas octowy, po prostu zamrażając wodę. Kwas octowy ma niższą temperaturę krzepnięcia niż woda przy danym stężeniu, a im bardziej stężony jest roztwór, tym wyższa jest jego temperatura krzepnięcia. Jak wiadomo, bezwodny kwas octowy (lodowaty kwas octowy) ma temperaturę zamarzania wynoszącą około 16 C. Przy 75% temperatura zamarzania wynosi około 2 C, po czym można zdekantować wodę.

Natomiast przy 60% temperatura zamarzania według tej tabeli powinna wynosić około -10C. To mnie jednak jakoś dezorientuje. Przy -10 C woda również powinna się skrystalizować, więc co tak naprawdę mi pozostaje? Ciekła mieszanina kwasu octowego i wody oraz zamrożona stała woda, czy odwrotnie?

Jak to się robi w praktyce?

 

[WillD]

Tak, mieszanina krystalizuje się całkowicie

 

[MadHatter]

Jak rozumiem, punkt eutektyczny znajduje się w temperaturze -27 C i występuje gdzieś w okolicach 60% stężenia. Zastanawiam się, czy ta metoda koncentracji jest wykonalna.
Oczywiście staram się wyprodukować wystarczającą ilość GAA, aby przeprowadzić syntezę P2P poprzez utlenianie bayera-willigera.

 

[WillD]

Możesz spróbować destylacji lub ekstrakcji.

 

[Jack]

Jeśli można uzyskać bezwodny octan sodu, wówczas poprzez suchą destylację z wodorosiarczanem sodu oddestylowuje się lodowaty kwas octowy.

 

[MadHatter]

Problem w tym, że potrzebuję litry tego materiału, a każda metoda syntezy trwa zbyt długo i kosztuje zbyt wiele. Poza tym kupowanie GAA w takich ilościach na pewno wzbudzi podejrzenia.

 

[WillD]

Niestety, nie ma dogodnej nieprzemysłowej metody produkcji bezwodnego kwasu octowego, z wyjątkiem destylacji. W odniesieniu do Twojej sytuacji, zaproponowałem inne sposoby rozwiązania problemu w temacie o MEK/BMK

 

[MadHatter]

Tak, i dziękuję za to! Nawet jeśli destylacja jest czasochłonna, myślę, że pójdę tą drogą. Najwyraźniej destylacja kwasu octowego do stężenia bezwodnego jest naprawdę trudna bez kolumny frakcyjnej o długości co najmniej jednego metra, a nawet wtedy. Myślę, że rozwiązaniem będzie destylacja do najwyższego osiągalnego stężenia, a następnie frakcyjne zamrożenie.

 

[WillD]

Może. Daj znać o wynikach, wszyscy będą zainteresowani.

 

[MadHatter]

Z pewnością tak będzie. Test zamrażania już się rozpoczął i okazał się trudny. Wkrótce wrzucę zdjęcia.

 

[MadHatter]

Niestety, bez zdjęć. Ale eksperyment został przeprowadzony.

Próbowałem liofilizować 75% kwas octowy. W pierwszej próbie krystalizacja została osiągnięta w temperaturze -14 C, a pozostała ciecz została zdekantowana. Na podstawie samych obliczeń gęstości nie można było określić żadnej zmiany stężenia.
To mnie zarówno zasmuciło, jak i zaciekawiło. Zacząłem więc szukać informacji.
Najwyraźniej punkt eutektyczny jest osiągany w mieszaninie kwasu octowego i wody przy stężeniu około 60%, w którym zarówno woda, jak i kwas krystalizują w temperaturze około -29 C. W stężeniach do tego punktu woda zamarza jako pierwsza (a raczej woda o niższym stężeniu kwasu), a powyżej tego punktu roztwór bogaty w kwas octowy krzepnie jako pierwszy.
Dlatego, gdy zamrażam 75% roztwór, pozostała część cieczy powinna składać się w 60% z kwasu octowego. I stanowić dużą część całego roztworu.

Tak więc przy każdym zamrażaniu jestem w stanie tylko nieznacznie zmienić stężenie. To zbyt czasochłonne.
Myślę, że najlepszą drogą jest próba destylacji frakcyjnej za pomocą naprawdę długiej kolumny vigreux (dwie kolumny 40 cm jedna na drugiej) do jak najwyższego stężenia. Następnie użyć siarczanu magnezu, aby jeszcze bardziej zbliżyć się do bezwodnego, a na koniec zamrozić ostatnią część.

Spróbuję tego w następnej kolejności.