Koncentracija ocetne kisline z zamrzovanjem - VPRAŠANJE

[MadHatter]

Prebral sem, da lahko ocetno kislino učinkovito koncentrirate tako, da preprosto zamrznete vodo. Ocetna kislina ima pri dani koncentraciji nižje zmrzišče kot voda, in bolj ko je raztopina koncentrirana, višje je njeno zmrzišče. Kot veste, ima brezvodna ocetna kislina (ledena ocetna kislina) zmrzišče le okoli 16 C. Pri 75 % koncentraciji je zmrzišče okoli 2 C, nato pa lahko vodo odcedimo.

Pri 60 % pa bi morala biti po tej tabeli temperatura zmrzovanja približno -10 C. To me nekako zmoti. Pri temperaturi -10 C bi se morala voda tudi kristalizirati, kaj mi torej v resnici ostane na tej točki? Tekoča mešanica ocetne kisline in vode ter zamrznjena trdna voda ali obratno?

Kako se to dejansko izvaja v praksi?

 

[WillD]

Da, zmes v celoti kristalizira

 

[MadHatter]

Kot razumem, je evtektična točka pri -27 C in se pojavi nekje pri 60-odstotni koncentraciji. Zanima me, ali je ta metoda za koncentracijo izvedljiva.
Seveda poskušam proizvesti dovolj GAA za izvedbo sinteze P2P z Bayer-Willigerjevo oksidacijo.

 

[WillD]

Poskusite lahko z destilacijo ali ekstrakcijo.

 

[Jack]

Če lahko dobite brezvodni natrijev acetat, potem s suho destilacijo z natrijevim bisulfatom destilirate ledeno ocetno kislino.

 

[MadHatter]

Ja, težava je v tem, da potrebujem LITRE te snovi, vsaka metoda sinteze pa traja predolgo in stane preveč. Poleg tega bo nakup GAA v takšnih količinah zagotovo vzbudil sum.

 

[WillD]

Na žalost ne obstaja priročna neindustrijska metoda za proizvodnjo brezvodne ocetne kisline, razen destilacije. V zvezi z vašim položajem sem v temi o MEK/BMK predlagal druge načine reševanja problema

 

[MadHatter]

Da, in hvala za to! Čeprav je destilacija zamudna, mislim, da se bom odločil za to pot. Očitno je tudi destilacija ocetne kisline do brezvodne koncentracije res težavna brez frakcijske kolone, dolge vsaj en meter, pa še to. Mislim, da bo rešitev destilacija do najvišje dosegljive koncentracije in nato frakcionirano zamrzovanje.

 

[WillD]

Mogoče. Naj vas obvestimo o rezultatih, vse bo zanimalo.

 

[MadHatter]

Zagotovo bo. Test zamrzovanja se je že začel in pokazalo se je, da je težaven. Kmalu bom naložil slike.

 

[MadHatter]

Žal ni slik. Toda poskus je bil izveden.

Poskusil sem liofilizirati 75-odstotno ocetno kislino. V prvem poskusu je bila kristalizacija dosežena pri -14 C, preostala tekočina pa je bila dekantirana. Samo z izračunom gostote ni bilo mogoče ugotoviti spremembe koncentracije.
To me je žalostilo in hkrati vzbudilo radovednost. Zato sem začel raziskovati.
Očitno je evtektična točka v mešanici ocetne kisline in vode dosežena pri približno 60-odstotni koncentraciji, v kateri voda in kislina kristalizirata pri približno -29 C. V koncentracijah do te točke najprej zmrzne voda (ali bolje rečeno voda z nižjo koncentracijo kisline), nad to točko pa se najprej strdi raztopina, bogata z ocetno kislino.
Ko torej zamrznem 75-odstotno raztopino, mora tekoči del, ki ostane, vsebovati 60 % ocetne kisline. In je velik del celotne raztopine.

Zato lahko pri vsakem zamrzovanju koncentracijo premaknem le zelo malo. To je preveč zamudno.
Mislim, da je najboljša pot, da poskusim frakcionirano destilacijo z res dolgo kolono vigreux (dve 40 cm koloni druga nad drugo) do čim višje koncentracije. Nato uporabite magnezijev sulfat, da se še bolj približate brezvodni snovi, in nazadnje zamrznite zadnji del.

To bom poskusil naslednjič.