Koncentrácia kyseliny octovej zmrazením - OTÁZKA

[MadHatter]

Dočítal som sa, že kyselinu octovú môžete účinne koncentrovať jednoduchým zmrazením vody. Kyselina octová má pri danej koncentrácii nižší bod tuhnutia ako voda a čím je roztok koncentrovanejší, tým je bod tuhnutia vyšší. Ako všetci viete, bezvodá kyselina octová (ľadová kyselina octová) má bod tuhnutia len okolo 16 C. Pri 75 % koncentrácii je bod tuhnutia okolo 2 C, potom sa voda môže odliať.

Pri 60 % by mal byť bod tuhnutia podľa tejto tabuľky približne -10 C. To ma však nejako mätie. Pri -10 C by mala voda tiež kryštalizovať, takže čo mi vlastne zostane v tomto bode? Kvapalná zmes kyseliny octovej a vody a zmrznutá tuhá voda, alebo naopak?

Ako sa to vlastne prakticky robí?

 

[WillD]

Áno, zmes úplne vykryštalizuje

 

[MadHatter]

Ako som pochopil, eutektický bod je pri -27 C a vyskytuje sa niekde okolo 60 % koncentrácie. Zaujímalo by ma, či je tento spôsob koncentrácie realizovateľný.
Samozrejme sa snažím vyrobiť dostatočné množstvo GAA na vykonanie syntézy P2P prostredníctvom Bayerovej-Willigerovej oxidácie.

 

[WillD]

Môžete si vyskúšať destiláciu alebo extrakciu.

 

[Jack]

Ak sa dá získať bezvodý octan sodný, potom sa suchou destiláciou s dvojsulfátom sodným vydestiluje ľadová kyselina octová.

 

[MadHatter]

Áno, problém je, že potrebujem LITRE tejto látky a akákoľvek metóda syntézy trvá príliš dlho a stojí príliš veľa. Okrem toho nákup GAA v takýchto množstvách určite vyvolá podozrenie.

 

[WillD]

Bohužiaľ, okrem destilácie neexistuje vhodný nepriemyselný spôsob výroby bezvodej kyseliny octovej. Pokiaľ ide o vašu situáciu, v téme o MEK/BMK som navrhol iné spôsoby riešenia problému

 

[MadHatter]

Áno, a za to vám ďakujeme! Aj keď je destilácia časovo náročná, myslím, že pôjdem touto cestou. Podľa všetkého je destilácia kyseliny octovej na bezvodú koncentráciu tiež naozaj náročná bez frakčnej kolóny s dĺžkou aspoň jeden meter, a to aj vtedy. Myslím, že riešením bude destilovať ju na najvyššiu dosiahnuteľnú koncentráciu a potom ju frakčne zmraziť.

 

[WillD]

Možno. Dajte vedieť o výsledkoch, každého to bude zaujímať.

 

[MadHatter]

Určite bude. Test zmrazovania sa už začal a ukázal sa ako náročný. Čoskoro nahrám obrázky.

 

[MadHatter]

Ospravedlňujeme sa, ale bez obrázkov. Experiment však bol vykonaný.

Pokúsil som sa o lyofilizáciu 75 % kyseliny octovej. Pri prvom pokuse sa dosiahla kryštalizácia pri -14 C a zvyšná kvapalina sa dekantovala. Len z výpočtu hustoty sa nedala určiť žiadna zmena koncentrácie.
To ma zarmútilo a zároveň zaujalo. Začal som teda skúmať.
Podľa všetkého sa v zmesi kyseliny octovej a vody pri koncentrácii približne 60 % dosiahne eutektický bod, v ktorom voda aj kyselina kryštalizujú pri teplote približne -29 C. V koncentráciách do tohto bodu najskôr zmrzne voda (alebo skôr voda s nižšou koncentráciou kyseliny) a za týmto bodom najskôr tuhne roztok bohatý na kyselinu octovú.
Preto keď zmrazujem 75 % roztok, kvapalná časť, ktorá zostane, by mala pozostávať zo 60 % kyseliny octovej. A tvoriť veľkú časť celkového roztoku.

Takže pri každom zmrazení som schopný posunúť koncentráciu len veľmi mierne. Je to príliš časovo náročné.
Myslím, že najlepšou cestou je pokúsiť sa o frakčnú destiláciu pomocou naozaj dlhej kolóny vigreux (dve 40 cm kolóny nad sebou) na čo najvyššiu koncentráciu. Potom použite síran horečnatý, aby ste to posunuli ešte bližšie k bezvodému stavu, a nakoniec poslednú časť zmrazte.

Vyskúšam to ako ďalšie.