Concentração de ácido acético por congelamento - PERGUNTA

[MadHatter]

Li que é possível concentrar efetivamente o ácido acético simplesmente congelando a água. O ácido acético tem um ponto de congelamento mais baixo do que a água em uma determinada concentração e, quanto mais concentrada for a solução, mais alto será o ponto de congelamento. Como todos sabem, o ácido acético anidro (ácido acético glacial) tem um ponto de congelamento de cerca de 16 °C. A 75%, o ponto de congelamento é de cerca de 2 °C, após o qual a água pode ser decantada.

Já a 60%, o ponto de congelamento, de acordo com essa tabela, deve estar em torno de -10°C. Mas isso me confunde de alguma forma. A -10 °C, a água também deve se cristalizar, então o que realmente me resta nesse ponto? Uma mistura líquida de ácido acético e água e um sólido congelado de água, ou vice-versa?

Como isso é feito na prática?

 

[WillD]

Sim, a mistura se cristaliza completamente

 

[MadHatter]

Pelo que entendi, o ponto eutético está a -27 C e ocorre em torno de 60% de concentração. Gostaria de saber se esse método de concentração é viável.
É claro que estou tentando produzir GAA suficiente para realizar a síntese de P2P por meio da oxidação de Bayer-Williger.

 

[WillD]

Você pode tentar destilação ou extração.

 

[Jack]

Se você puder obter acetato de sódio anidro, então, por meio de destilação seca com bissulfato de sódio, o ácido acético glacial é destilado.

 

[MadHatter]

Sim, bem, o problema é que preciso de LITROS do material, e qualquer método de síntese leva muito tempo e custa muito caro. Além disso, comprar GAA nessas quantidades com certeza levantará suspeitas.

 

[WillD]

Infelizmente, não há nenhum método não industrial conveniente de produção de ácido acético anidro, exceto a destilação. Com relação à sua situação, propus outras maneiras de resolver o problema no tópico sobre MEK/BMK

 

[MadHatter]

Sim, e obrigado por isso! Mesmo que a destilação seja demorada, acho que vou seguir esse caminho. Aparentemente, destilar ácido acético para concentrações anidras também é muito difícil sem uma coluna fracionária de pelo menos um metro, e mesmo assim. Acho que a solução será destilá-lo até a maior concentração possível e depois congelá-lo fracionariamente.

 

[WillD]

Talvez. Informe-o sobre os resultados, todos ficarão interessados.

 

[MadHatter]

Com certeza. O teste de congelamento já começou e se mostrou difícil. Enviarei fotos em breve.

 

[MadHatter]

Desculpe, não há fotos. Mas o experimento foi feito.

Tentei liofilizar 75% de ácido acético. Na primeira tentativa, a cristalização foi obtida a -14 °C, e o líquido restante foi decantado. Com base apenas no cálculo da densidade, não foi possível determinar nenhuma alteração na concentração.
Isso me deixou triste e curioso. Então comecei a pesquisar.
Aparentemente, um ponto eutético é atingido em uma mistura de ácido acético/água em torno de 60% de concentração, na qual tanto a água quanto o ácido se cristalizam a cerca de -29 °C. Em concentrações até esse ponto, a água congela primeiro (ou melhor, a água com uma concentração menor de ácido) e, além desse ponto, a solução rica em ácido acético se solidifica primeiro.
Portanto, quando estou congelando uma solução a 75%, a parte líquida restante deve consistir em 60% de ácido acético. E ser uma grande parte da solução total.

Portanto, para cada congelamento, só consigo alterar a concentração muito ligeiramente. Isso consome muito tempo.
Acho que o melhor caminho é tentar destilar fracionadamente com uma coluna Vigreux bem longa (duas colunas de 40 cm uma sobre a outra) até a concentração mais alta possível. Em seguida, usar sulfato de magnésio para aproximá-lo ainda mais do anidro e, finalmente, congelar a última parte.

Tentarei fazer isso em seguida.