Автор Тема: Избавиться от ацетальдегида? Это очень просто!  (Прочитано 15021 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Моя табуретка отличг справилась с контрольной работой.
Даю ей новое задание - прямо из топика.

Условие.
Наливаем в 5 литровую стеклянную банку 1 литр спирта с 5 мл ацетальдегида. Откачиваем из банки воздух.
Вопросы.
1. До какого давления удастся откачать воздух из банки?
2. Какой состав паровой смеси будет после полной откачки воздуха, если температура стабильна и составляет 20 градусов целься.

Наличием других компонентов раствора пренебречь.

Посмотрим какой будет результат.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн андрей64

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 884
  • Спасибо
  • -Отправлено: 37
  • -Получено: 111
  • дистилляторщик - любитель
1. До какого давления удастся откачать воздух из банки?
2. Какой состав паровой смеси будет после полной откачки воздуха, если температура стабильна и составляет 20 градусов целься.
Виду малой доли примеси, на практике ею нужно пренебречь. Значит в сосуде будет давление насыщеного пара спирта - это при 20*С примерно 42 мм рт.ст.
я жёвтоблакитны

Оффлайн asmelАвтор темы

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 117
  • Спасибо
  • -Отправлено: 2
  • -Получено: 6
Раз уж пошли задачи:
 Берем пустой откачанный бак объемом 24.055*5=122 литра, заливаем в него 100 мл спирта. Приводим температуру в баке к 20 градусам. Дожидаемся пока в системе все устаканится. В результате 58.367 мл спирта испарится, остаток спирта будет в жидком виде.
Во сколько раз изменился объем спирта, испарившегося при 20 градусах?

добавлено: 03-04-2013, 22:30:40
Наливаем в 5 литровую стеклянную банку 1 литр спирта с 5 мл ацетальдегида. Откачиваем из банки воздух.
Вопросы.
1. До какого давления удастся откачать воздух из банки?
2. Какой состав паровой смеси будет после полной откачки воздуха, если температура стабильна и составляет 20 градусов целься.

Наличием других компонентов раствора пренебречь.

Посмотрим какой будет результат.

Цитировать (выделенное)
1. До какого давления удастся откачать воздух из банки?
Если речь идет о воздухе, то он откачивается практически в ноль. Если еще и о парах жидкостей, то тоже можно докачать  практически до нулевого, при этом в банке все замерзнет.

Цитировать (выделенное)
2. Какой состав паровой смеси будет после полной откачки воздуха, если температура стабильна и составляет 20 градусов целься.
В этом и есть вся проблема. 20 кПа даст спирт. А вот сколько даст малое относительно спирта количество ацетальдегида? Не понятно каким образом в жидком спирте удерживается ацетальдегид, который мог бы в отсутствии жидкого спирта создать при этой температуре почти 100 кПа.
ацетальдегид CH3CHO граммоль = 44 грамма, плотность не знаю, пусть будет 0.8 г/мл, тогда объем граммоля будет 55 мл
5мл это 5/55= 0.091 часть граммоля. В 24 литрах смог бы создать 100кПа*0.091=9.1 кПа. В 4 литрах - 9.1 кПа*24/4 = 55 кПа
Так что, если бы спирт не держал ацетальдегид, получили бы 27% спирта 73% ацетальдегида. На самом деле эта сволочь из жидкого спирта не выходит, хотя мог бы зараза.



« Последнее редактирование: 03-04-2013, 22:30:40 от asmel »

Оффлайн андрей64

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 884
  • Спасибо
  • -Отправлено: 37
  • -Получено: 111
  • дистилляторщик - любитель
Мюнхгаузенов все прибывает...  Задачки, как из рога изобилий сыплются, а кто решать их будет - я ??

Господа, а вы знаете, что заслуженый акедемик Петрик сделал графеновый фильтр для очистки этанола сразу из браги???
я жёвтоблакитны

Оффлайн asmelАвтор темы

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 117
  • Спасибо
  • -Отправлено: 2
  • -Получено: 6
Цитата: asmel от Сегодня в 14:36
Давление аммиака при комнатной температуре 10 атмосфер, ацетальдегида 1 атмосфера
В любом объеме? При любом количестве?
В закрытом объеме при достаточном количестве жидкого продукта.

Оффлайн андрей64

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 884
  • Спасибо
  • -Отправлено: 37
  • -Получено: 111
  • дистилляторщик - любитель
Если речь идет о воздухе, то он откачивается практически в ноль.
Последние молекулы воздуха откачаются вместе с последними молекулами спирта и ацетальдегида, не раньше...
я жёвтоблакитны

Оффлайн asmelАвтор темы

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 117
  • Спасибо
  • -Отправлено: 2
  • -Получено: 6
Задачки, как из рога изобилий сыплются, а кто решать их будет - я ??
Не хочешь - не решай. Неужели кто-то заставляет читать тему, которая не интересна. На задачках глаза открываются на проблемы, о которых раньше и не задумался бы.

добавлено: 03-04-2013, 22:49:40
Последние молекулы воздуха откачаются вместе с последними молекулами спирта и ацетальдегида, не раньше...
Интересно почему?

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
asmel, я завязываю ёрничать. Тебе нужна помощь, и она есть у меня :)

В самом первом сообщении заложена ошибка, которую ты никак не почувствуешь. Я пытался показать её тебе, предлагая тем-же способом "легко" извлечь 5 мл ацетальдегид не из литра, а из цистерны спирта, но ты не понял о чем я тебе пишу.

Ошибка заключается в том, что табличные значения парциального давления относятся к ситуации, когда пар покидает чистое вещество, и ты эти значения применяешь для случая, когда пар покидает смесь веществ.

По твоим данным, при температуре 291К  и давлении 20 кПа парциальное давление паров ацетальдегида над поверхностью чистого ацетальдегида равно 100 кПа.
При тех-же условиях парциальное давление паров этанола над поверхностью чистого этанола - 5 кПа.

Подчеркиваю. Эти цифры относятся именно к выходу молекул из чистых жидкостей, а не их смесей.
Чтобы определить парциальное давление паров этанола и ацетальдегида не над чистыми веществами, а над их смесью, нужно учитывать мольную концентрацию каждого вещества в растворе.

Парциальное давление паров каждого вещества над смесью прямо пропорционально их мольной концентрации в растворе.
По условию, в банке 1000 мл (789 грамм, или 17,1 моля) этанола и 5 мл ( 3,94 грамма, или 0,09 моля).

Молярная концентрация этанола в смеси - 99,5%, значит при температуре  291К и давлении 20кПа парциальное давление этанола над поверхностью этой смеси  -  99.5% х 5 = 5 кПа.

Молярная концентрация ацетальдегида в смеси - 0,5%, значит при таких-же температуре и давлении  парциальное давление ацетальдегида над поверхностью этой смеси  - 0,5% х 100 = 0,5 кПа.

Эти цифра позволяют сделать вывод, что при "откачке" ацетальдегида твоим способом количество молекул спирта в откачиваемом составе будет в 10 раз больше молекул ацетальдегида.

По мере "откачки" концентрация ацетальдегида в смеси будет снижаться, и когда она дойдет до значения, вдвое превышающего требований ГОСТ (4 мг на литр, или 5 тысячных мольного процента) парциальное давление этанола над смесью останется 5 кРа, а парциальное давление ацетальдегида упадет до 0,005 кПа, и количество откачиваемых твоим способом молекул ацетальдегида станет меньше количества откачиваемых молекул спирта в 1000 раз.

Если поставить пределом откачки ГОСТовское содержание откачки (2 мг/литр спирта), последние порции откачиваемого пара будут содержать 2000 молекул спирта на одну молекулу ацетальдегида. Грубо говоря, чтобы выташить последний грамм примеси, придется потерять 2 литра спирта.

Эти рассуждения позволяют предположить, что даже если выкачать в виде пара почти весь спирт из банки, все равно даже последний его грамм, оставшийся в банке, будет содержать ацетальдегида больше, чем допускается по ГОСТ для пищевого спирта.

Поэтому название ветки надо изменить.
Избавиться от ацетальдегида? Это не просто!



« Последнее редактирование: 04-04-2013, 14:10:53 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн asmelАвтор темы

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 117
  • Спасибо
  • -Отправлено: 2
  • -Получено: 6
Поэтому название ветки надо изменить.
Избавиться от ацетальдегида? Это не просто!
Если имеешь такую возможность - измени.

Спасибо за развернутый ответ. В том, что избавиться от ацетальдегида, как я предложил,  невозможно, я убедился давно. Причем экспериментально - с окрашенным аммиаком.

Парциальное давление паров каждого вещества над смесью прямо пропорционально их мольной концентрации в растворе.
Это очевидно. Вопрос о коэффициенте пропорциональности для разных примесей. Несмотря ни на что, скорее всего ацетальдегиду из  спирта будет выйте проще, чем, допустим, фурфуролу.

Решение твоей синей задачки выложить? Или уже всем надоело.

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
скорее всего ацетальдегиду из  спирта будет выйте проще, чем, допустим, фурфуролу
"Проще-сложнее" - понятия относительные. Их числовое выражение - коэффициент ректификации, отношение летучести (или, если хочешь, парциального давления) примеси к летучетсти спирта. Если в каких=то условиях коэффициент ректификации одного примесного вещества оказывается выше коэффициента ректификации другого, его действительно проще вытянуть из раствора. Но в любом случае - не таким способом.
Когда концентрация примеси снизится до тысячных долей процента, даже ее десятикратно бОльшая чем у спирта летучесть (если ее парциальное давление выше в 10 раз) не позволит избежать больших потерь спирта, ведь каждую молекулу извлеченной примеси будут сопровождать десятки тысяч молекул спирта.

Предложенный вариант очистки не заработает еще и потому, что суммарное парциальное давление паров смеси при 20 гоадусах будет немногом больше 5 кПа, и снижение давления до 20-ти не вызовет кипения. Такая очистка будет аналогична перегонке при атмосферном давлении при температуре 60 градусов. Можно будет долго ожидать, пока примеси уйдут из куба. В результате суток такой "очистки" потери спирта будут заметными, а потери ацетальдегида - нет
Если же снизить давление до 20 и немнго нагреть, процесс будет аналогичен обычной перегонке, очищающая способность (вернее неспособность)  которой общеизаестна..
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн андрей64

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 884
  • Спасибо
  • -Отправлено: 37
  • -Получено: 111
  • дистилляторщик - любитель
Последние молекулы воздуха откачаются вместе с последними молекулами спирта и ацетальдегида, не раньше... Интересно почему?
Игорь ответил для жидких смесей. Для газов примерно то же самое будет. Откачиваем из объема воздух , по сути, заменяем его насыщеными парами спирта. Допустим Половину воздуха откачали - истратили 1 мл спирта. Если еще половину от остатка откачать - то нужно истратить уже 4 мл спирта и тд... Цыфры с потолка, но порядок примерно такой.. На предпоследнюю молекулу воздуха нужно будет "потратить" - 1 Л спирта, а на последнюю - последние 4 литра)))))
я жёвтоблакитны

Оффлайн Микола Григорович

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 3849
  • Спасибо
  • -Отправлено: 700
  • -Получено: 480
  • Жыве Беларусь.
В том, что избавиться от ацетальдегида, как я предложил,  невозможно, я убедился давно.
Так, зачем на 4х страницах людям мозги парил, от более важных дел отвлекал? Потролить захотелось?
Смеяться, право, не грешно над всем, что кажется смешно.

Оффлайн asmelАвтор темы

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 117
  • Спасибо
  • -Отправлено: 2
  • -Получено: 6
Для газов примерно то же самое будет. Откачиваем из объема воздух , по сути, заменяем его насыщеными парами спирта. Допустим Половину воздуха откачали - истратили 1 мл спирта. Если еще половину от остатка откачать - то нужно истратить уже 4 мл спирта и тд... Цыфры с потолка, но порядок примерно такой.. На предпоследнюю молекулу воздуха нужно будет "потратить" - 1 Л спирта, а на последнюю - последние 4 литра)))))

Спасибо! Запомню и буду пользоваться.

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Чтобы понять смысл термина "парциальное давление", предлагаю рассмотреть смесь равного количества двух разных веществ, у которых молярный вес и парциальное давление для каких-то условий равны.  Ну, допустим, как у воды - парциальное давление при 100 градусах равно 760 мм.рт.ст.

Допустим, мы нагрели эту смесь до сотни.
Вопрос - какое парциальное давление будет в этой ситуации у каждого из этих веществ? 760 или 380 мм.рт.ст?

Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн asmelАвтор темы

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 117
  • Спасибо
  • -Отправлено: 2
  • -Получено: 6
Если в объеме нет жидкости, парциальное давление каждого газа в этом объеме, при общем давлении 760 мм будет по 380 мм.