Spiritus + Glühdraht

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Reosir
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Spiritus + Glühdraht

Beitrag von Reosir »

Hier geht es um eine Pyrolyse von unreinem Ethanol an einem glühenden Metalldraht: An dieser Synthese arbeite ich alle paar Jahre mal weiter und ich hoffe ihr steuert für den nächsten Anlauf noch ein paar gute Ideen oder eigene Versuche bei!

Zusammenfassung: Der Glühdraht einer Halogenlampe wurde in Brennspiritus durch elektrischen Strom zum Glühen erhitzt. Es bildete sich knapp 1 ml/s eines farblosen Gases, dessen Geruch frisch eher "fruchtig" ist und nach Stehen über Wasser Butangas ähnelt.

Geräte: Halogenlampe 20 W 12 V, PC-Netzteil mit 3,3 V 14 A bzw. 5 V 23 A, Voltmeter, 2 Stück Kernschliff 29/32 mit gebogener Schlaucholive, Liebigkühler 40 cm, Vakuumvorstoß gerade, Übergangsstück Hülse 29/32 Kern 14/19, Tropftrichter 500 ml mit Druckausgleich, Schliffklammern, Dreiwegehahn, Eimer 10 l, 4 passende Schläuche, 1 Stopfen mit Loch, 1 kurzes Glasrohr.

Bild

Chemikalien:
Leitungswasser
Brennspiritus (Marke Klax von Chemica mit unbekannter Zusammensetzung, CAS-Nr. 64-17-5 für Ethanol, Barcode Nr. 4002832001350)
Warnhinweis: f
Warnhinweis: attn
--------------------->
Gasförmiges Produktgemisch unbekannter Zusammensetzung und Gefährlichkeit!


Vorgehensweise:
An die Kontakte der Halogenlampe (20 W 12 V, Hersteller Müller-Licht, Art.-Nr. 300038, könnte vom DM gewesen sein) habe ich zwei Drähte gelötet. Dann wurde der obere Teil des Quarzkolbens mit einer Abisolierzange abgebrochen (besser wäre wie bei einem früheren Versuch eine große Baumschere). Dazu habe ich die Lampe in einen Gummistopfen gesteckt und mit einem Tuch als Splitterschutz abgedeckt. Der Quarz ist, anders als geplant, vorne bis fast ganz unten abgebrochen, aber stört nicht. Für ein Bild von Lampe vorher und nachher siehe gegen Ende. Hier das Ergebnis:

Bild

Weiter wurde über eine der Schlaucholiven ein kurzes Stück Schlauch gezogen und dann die Drähte dort durchgezogen, dass die Halogenlampe im Inneren des Schliffs zu liegen kam. Als Dichtung habe ich ein etwa 10 x 29 cm großes Stück Frischhaltefolie (Marke alio, extra stark) mit einem Schraubenzieher so fest wie möglich in den Schlauch gestopft und diese Stelle noch mit einer Schlauchschelle zusammengedrückt.

Bild

Zu Beginn wurde erst einmal nur der linke Teil der Apparatur verwendet mit oben offenem Kühler. Nach Einfüllen von Spiritus bis etwa zur halben Höhe des Kühlers ist alles dicht geblieben. Da es hier erstmal nur um einen kurzen Vorversuch ging, habe ich im Kühlmantel Luft gelassen.
An Stromquelle habe ich kurz mit einem Modellbahntrafo (0-14 V, 8,5 VA) experimentiert, aber dessen Überlastungsschutz führte zu Unterbrechungen alle paar Sekunden. Beim PC-Netzteil war mit 3,3 V überhaupt nichts zu merken, bei 5 V kräftige Gasbildung und Glühen des Wendels. Bei einem früheren Experiment habe ich auch mal 12 V an einer Halogenlampe 12 V 50 W probiert: nach paar Minuten war die Wendel hin. Deswegen dieses Mal nur 5 V. Messung der jeweils tatsächlich anliegenden Spannung mit dem Voltmeter.
Danach habe ich den Gassammler am Liebigkühler angeschlossen, Eimer, den unteren Schlauch und damit den Tropftrichter mit Leitungswasser gefüllt und dann den Eimer so hoch gestellt, dass der Wasserspiegel im Tropftrichter zwischen seinem geöffneten Hahn und dem oberen Schliff lag. Der Dreiwegehahn war dabei geöffnet und wurde erst am Ende geschlossen. Umgebungstemperatur grob 30 °C.

Bild

Anschließend wurden für 25 Minuten die 5 V angelegt. Dabei entstanden an der Wendel farblose Gasblasen. Sie glühte dabei leicht, zuerst länger auf der rechten, später auf der linken Seite.

Bild

Die gebildete Gasmenge wurde wiederholt im graduierten Tropftrichter abgelesen: 50 ml wurden jeweils in knapp einer Minute gebildet. Zum Ende hin gab es wenig Kondensat am Anfang des gewinkelten Glasrohrs.
Kurz nach Ende des Stromflusses wurde vorsichtig Gas aus dem Dreiwegehahn abgelassen: Es roch angenehm frisch-fruchtig. Könnte man als Mischung von Schnaps und Feuerzeugbenzin beschreiben.
Nach Ausschalten des Stroms wurde das Gas wurde auf 500 ml im Gassammler abgelassen. Danach verringerte sich das Gasvolumen ständig, besonders in den kühleren Nächten überproportional stark. Zwei Tage später waren noch etwa 90 ml übrig. Dieses Gas hatte einen Geruch wie Butangas.
Nach Abbau der Apparatur war zu sehen, dass die Wendel zwischen den Windungen undurchsichtig geworden war.

Bild

Reosir
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Interpretation

Beitrag von Reosir »

Zum Glück gibt es bei Ethanol plus heißes Metall ja zwei bekannte Möglichkeiten, was passiert sein kann:

- Dehydratisierung zu Ethylen: CH3CH2OH --> H2C=CH2 + H2O

- Dehydrierung zu Acetaldehyd: CH3CH2OH --> CH3CHO + H2

Bei einem früheren Versuch mit der Halogenlampe 12 V 50 W habe ich gemeint, Acetaldehyd zu riechen. Bei bis zu -8 °C war damals aber nichts auszukondensieren, was nach Acetaldehyd gerochen hätte. War also wohl nur ein Nebenprodukt. Dieses Mal war der Geruch aber eh anders.
Ich tippe also darauf, dass überwiegend Eliminierung zum Alken eingetreten ist. Außerdem ist bei dem vorläufigen Aufbau bestimmt eine größere Menge Ethanol mit übergegangen (133 mbar bei 35 °C nach Tabellenbuch Chemie von Kaltofen). Der ständige Verlust an Gas dürfte einerseits durch Undichtheit an den Gummiteilen und andererseits nachts durch temperaturbedingte Lockerung des Hahns des Tropftrichters verursacht worden sein.

Wunschziel damit: Eine kontinuierliche unkomplizierte Ethylenquelle um andere Reaktionen direkt zu beliefern
Erweitertes Wunschziel: Ein allgemein anwendbares Verfahren für verschiedene pyrolytische Reaktionen mit einem Glühdraht

Ansätze dazu:
- kräftig kühlen um weniger Ethanol im Gas zu haben
- die Apparatur dichter aufbauen (z.B. Verzweigung 2x Hülse 29 1x Kern 29 zum Verbinden von Kühler und Tropftrichter)
- das Gas gründlicher waschen, erstmal mit Wasser
- ein regelbares Netzgerät wäre sinnvoll
- Strom messen
- Ethylen durch Reaktion versuchen nachzuweisen: Cl2, vllt. Br2 organisieren, andere Reaktionen?
- UV-Spektrum aufnehmen
- Elementaranalyse

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Pok
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Re: Brennspiritus plus Glühdraht

Beitrag von Pok »

Reosir hat geschrieben:Dieses Gas hatte einen Geruch wie Butangas.
Butan ist geruchlos. Der Geruch des Gases aus Butan-Druckgasdosen ist ein künstlich zugefügter Zusatzstoff, der sich bei der Pyrolyse nicht gebildet haben dürfte.

Welches Ziel verfolgst du damit eigentlich? Hast du dich schonmal über mögliche Pyrolyseprodukte von Ethanol informiert?

Reosir
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Re: Brennspiritus plus Glühdraht

Beitrag von Reosir »

Pok hat geschrieben:
Reosir hat geschrieben:Dieses Gas hatte einen Geruch wie Butangas.
Butan ist geruchlos. Der Geruch des Gases aus Butan-Druckgasdosen ist ein künstlich zugefügter Zusatzstoff, der sich bei der Pyrolyse nicht gebildet haben dürfte.
Leider steht auf den Butangas-Dosen ja nicht drauf, was den einzelnen Marken zugesetzt wird. Mein Geruch wäre am nähesten dran an den blauen von "Camping Gaz". Nachdem das Ausgangsmaterial schon eine unbekannte Mischung ist, würde ich vom Geruch her erstmal nichts ausschließen. Aber das kann dann natürlich auch nur irgend ein in Spuren entstehendes Reaktionsprodukt sein.
Pok hat geschrieben: Welches Ziel verfolgst du damit eigentlich? Hast du dich schonmal über mögliche Pyrolyseprodukte von Ethanol informiert?
Den Stein der Weisen natürlich :mrgreen:
Ne, aber das war tatsächlich eher so eine "alchemistische" Idee: Einfach mal probieren, was sich tut. Dass es so schön stabil läuft, hätte ich gar nicht erwartet. Und im Vergleich zu einer normalen Pyrolyse mit einem geheizten Rohr ist das einfach, schön regelbar und sicherer. Das könnte ein richtig schönes Forschungsfeld werden: Verschiedene Metalle oder Metallbeschichtungen. Verschiedenste Edukte und Zusätze. Anwendung in Gasen. Na mal sehen ;)
Zu weiteren Zielen habe ich mittlerweile oben im "Platzhalter für meine Interpretationen" geschrieben.

Glaskocher
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Beitrag von Glaskocher »

Die "fruchtige" Note könnten Aldehyde sein, z.B. Etanal. Je nach vorherrschendem Mechanismus lassen sich viele Stoffgruppen im Produktspektrum vermuten.

Hier mal ein "Schrotschuß" an Gedanken und Fragen zum Thema:
Der erste Test müßte sein, ob sich das gebildete Gas anzünden läßt.
Im Verbrennungsgas kann man zuerst nach H2O und CO2 suchen (Ba(OH)2-Wasser).
Welche Analysenmöglichkeiten/-Geräte stehen denn zur Verfügung?
Bis zu welcher Temperatur kann der Kühler einer Destille gekühlt werden?
Welche Reagenzein für qualitative Analytik stehen zur Verfügung? (AgNO3, Ba(OH)2, ...?)
Ist es möglich, den Wassergehalt zu bestimmen?
Wie klein kann das Ethanolvolumen sein, daß das Experiment noch funktioniert?

Eine leichter flüchtige Komponente wird erst dann vollständig aus einer Lösung ausgetrieben, wenn der Siedepunkt des Lösemittels erreicht ist. Das heißt im Fall von Ethanal, daß die Restlösung bis zum kontinuierlichen Sieden des Ethanols erhitzt und über eine wirksame Kolonne destilliert werden muß, um es im Destillat (ca. 15°C Siedepunkt) auffangen zu können. Man kann es natürlich mit weniger Aufwand im Dampfraum anreichern.


Link zum Thema: http://www.experimentalchemie.de/versuch-008.htm

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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Ich vermute mal, daß die möglichen Reaktionsprodukte viel zahlreicher sind, als es die beiden "glatten" Reaktionsgleichungen nahelegen. Es könnten sicher auch Essigsäure und Ethylacetat entstehen, wenn nicht sogar niedermolekulare Spaltprodukte (Methanal, Methan etc).

Eine Analyse des Gases wäre schon gut. Ich würde erstmal die Ethanal-hypothese testen und das Gas durch etwas Schiff'sches Reagenz leiten.
Zum Nachweis des Ethens ist eine dünne, alakalische Kalumpermanganatlösung geeignet. Allerdings dürfte Ethanal damit auch zur Entfärbung führen, das müsste man vorher entfernen - vielleicht, indem man durch Natriumbisulfitlösung leitet (und danach durch NaOH um evtl mitgerissenes SO2 zu absorbieren ... wird aufwändig...)

Wenn du einen alten Gasanalysator nach Orsat auftreiebn kannst, könntest du sogar versuchen, die Komponenten quantitativ zu bestimmen.
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher."(A. Einstein 1871-1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)

Reosir
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Beitrag von Reosir »

Glaskocher hat geschrieben:Die "fruchtige" Note könnten Aldehyde sein, z.B. Etanal. Je nach vorherrschendem Mechanismus lassen sich viele Stoffgruppen im Produktspektrum vermuten.
Jo. Deswegen überlege ich auch, nächstes Mal mit möglichst reinem Ethanol (oder Ethanol-Wasser-Mischungen) weiterzumachen. Nicht dass die Vergällungsmittel usw. bzw. deren Produkte mich auf eine falsche Fährte bringen.
Glaskocher hat geschrieben: Hier mal ein "Schrotschuß" an Gedanken und Fragen zum Thema:
Der erste Test müßte sein, ob sich das gebildete Gas anzünden läßt.
Ich schätze zwar schwer, dass es brennt, aber die Flammenfarbe und das Brennverhalten wäre in jedem Fall interessant. Jedenfalls sobald ich den Ethanol weitgehend zurückgehalten bekomme.
Glaskocher hat geschrieben:Im Verbrennungsgas kann man zuerst nach H2O und CO2 suchen (Ba(OH)2-Wasser).
Wassser ist schon im Brennspiritus drin - wäre die Überlegung das dann eher mit absolutem Ethanol zu machen. Wasser und CO2 könnten theoretisch bei den Temperaturen auch direkt bei der Pyrolyse entstehen. Der Feststoff, der die Lücken zwischen den Windungen der Wendel füllt, sieht nämlich schwarz aus. Am besten also wohl Trockenmittel und CO2-Absorber jeweils doppelt, vor und nach der Verbrennung.
Glaskocher hat geschrieben:Welche Analysenmöglichkeiten/-Geräte stehen denn zur Verfügung?
Waage ablesbar auf mg. UV-Vis-Detektor von einer alten HPLC.
Glaskocher hat geschrieben:Bis zu welcher Temperatur kann der Kühler einer Destille gekühlt werden?
An der Uni hab ich mal ein Kühlsystem mit Flüssigstickstoff gebastelt :D Das wäre hier schön. Aber Eis oder besser Eis/Kochsalz wären ja auch schon mal ein Fortschritt, wenn du meinst den Acetaldehyd zu kondensieren.
Glaskocher hat geschrieben:Welche Reagenzein für qualitative Analytik stehen zur Verfügung? (AgNO3, Ba(OH)2, ...?)
AgNO3 ja, Ba(OH)2 und irgendwas Wasserbindendes könnte ich wohl organisieren.
Glaskocher hat geschrieben:Ist es möglich, den Wassergehalt zu bestimmen?
Du meinst die gebildete Wassermenge messen? Dichte über Masse und Volumen könnte ich machen. Bei der vollständigen Dehydratisierung von 46 g (1mol) Ethanol entstehen 18 g (1mol) Wasser und geschätzt 25 l Gas (1 mol). Wenn ich nur zu 10% umsetze, würden rechnerisch noch 46g-4,6g=41,4g Ethanol und 1,8 g Wasser vorliegen, also 95,8%ig. Bei 20% Umsatz wären es dann 91,1% und bei 30% Umsatz 85,6%. Das scheint mir schon mal im Bereich des Messbaren zu liegen, auch wenn es Störungen durch weitere gelöste Produkte, Verunreinigungen und mitgerissenes Ethanol gibt.
Glaskocher hat geschrieben:Wie klein kann das Ethanolvolumen sein, daß das Experiment noch funktioniert?
Ich würde meinen, dass das im gewölbten Bereich eines Reagenzglases mit 1 ml noch gehen sollte. Halt nicht lange. Glühdraht von oben in einen Mehrhalskolben hängen habe ich früher schon mal probiert - geht auch gut.
Glaskocher hat geschrieben:Eine leichter flüchtige Komponente wird erst dann vollständig aus einer Lösung ausgetrieben, wenn der Siedepunkt des Lösemittels erreicht ist. Das heißt im Fall von Ethanal, daß die Restlösung bis zum kontinuierlichen Sieden des Ethanols erhitzt und über eine wirksame Kolonne destilliert werden muß, um es im Destillat (ca. 15°C Siedepunkt) auffangen zu können. Man kann es natürlich mit weniger Aufwand im Dampfraum anreichern.
Beim vorletzten Mal habe ich die Temperatur der Flüssigkeit gemessen: Ist bis auf 71 °C gestiegen. War allerdings noch ein anderer Brennspiritus. Dieses Mal geschätzt bis 45 °C.
Zur Übersicht würde ich ja gern eine Siedekurve aufnehmen: Also das Gas komplett auskondensieren und dann die Temperatur beim Verdampfen verfolgen. Aber solche Kühlmöglichkeiten habe ich jetzt leider nicht. (Was mich auf die Idee bringt, dass ein Flüssig-N2-Generator oder zumindest Trockeneis-Generator wohl für viele Hobbychemiker was Feines wäre.)
Glaskocher hat geschrieben:Link zum Thema: http://www.experimentalchemie.de/versuch-008.htm
Danke, das sind schöne Tests für die man nicht viel an Material braucht.

Reosir
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Beitrag von Reosir »

lemmi hat geschrieben:Ich vermute mal, daß die möglichen Reaktionsprodukte viel zahlreicher sind, als es die beiden "glatten" Reaktionsgleichungen nahelegen. Es könnten sicher auch Essigsäure und Ethylacetat entstehen, wenn nicht sogar niedermolekulare Spaltprodukte (Methanal, Methan etc).
Jo, könnte eine richtig schöne technische Mischung sein. Da wäre Gasphasen-IR genau das Richtige. Ein Traum: Die Stromstärke verstellen und direkt die Banden sich verändern sehen :D Allerdings traue ich den gebrauchten IR-Spektrometern bei Ebay nicht so recht über den Weg. Die Günstigen sind fast alle im Ausland, so dass das mit dem vorher Testen wegfällt.
Ich habe mich aber bisher vielleicht zu stark auf die gasförmigen Produkte konzentriert. In der Flüssigkeit kann ja auch allerhand Beachtenswertes bleiben: Z.B. Wasser oder die von dir erwähnten Essigsäure und Ethylacetat. Die Säure könnte schon am pH zu erkennen sein.
Wichtig wäre wohl auch, den Verbrauch an Spiritus genauer zu bestimmen. Dazu muss aber die Apparatur richtig schön dicht sein.
lemmi hat geschrieben:Eine Analyse des Gases wäre schon gut. Ich würde erstmal die Ethanal-hypothese testen und das Gas durch etwas Schiff'sches Reagenz leiten.
Schade nur, dass ich zur Schiff-Reaktion nirgendwo eine quantitiative Variante gefunden habe. Da wäre dann vielleicht Fehling / Benedict noch besser - da scheint es quantiative Verfahren zu geben.
lemmi hat geschrieben:Zum Nachweis des Ethens ist eine dünne, alakalische Kalumpermanganatlösung geeignet. Allerdings dürfte Ethanal damit auch zur Entfärbung führen, das müsste man vorher entfernen - vielleicht, indem man durch Natriumbisulfitlösung leitet (und danach durch NaOH um evtl mitgerissenes SO2 zu absorbieren ... wird aufwändig...)
Ich könnte eine Gasportion mehrfach mit frischem Wasser waschen um den Aldehyd und Ethanol zu entfernen und dann durchs Permanganat.
lemmi hat geschrieben:Wenn du einen alten Gasanalysator nach Orsat auftreiebn kannst, könntest du sogar versuchen, die Komponenten quantitativ zu bestimmen.
Jo, ein Orsat wäre schön. Scheinen sogar noch Leute professionell zu verwenden: https://www.chemistryworld.com/opinion/ ... 07.article
Gebraucht habe ich keinen gefunden und neu kosten die so ab 700 €. Wobei ja mein Gassammler auch schon Richtung Gasbürette geht. Muss ich mal sehen, ob ich den vielleicht irgendwie mit einer Absorptionslösung verbunden und dicht kriege. Und dann am besten noch angesäuertes Salzwasser.

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Uranylacetat
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Beitrag von Uranylacetat »

Interessante Idee und Versuchsaufbau!

Reines Ethen (trival Äthylen) habe ich auch schon durch den Zusatz von scharf getrockneten Alaun zur Alkohol/Schwefelsäure-Mischung erhalten:

Bild

aus: Hermann Römpp "Organische Chemie im Probierglas" 1. Auflage 1940 Franckh´sche Verlagshandlung Stuttgart

Die erste Erwähnung von Ethen als Gas findet sich im Jahr 1669 in dem Werk Actorum Laboratorii Chymici Monacensis, seu Physicae subterraneae des deutschen Alchemisten Johann Joachim Becher. Becher erhielt das Gas durch Erhitzen von Ethanol mit Schwefelsäure.
"Der einfachste Versuch, den man selbst gemacht hat, ist besser als der schönste, den man nur sieht." (Michael Faraday 1791-1867)

Alles ist Chemie, sofern man es nur "probiret". (Johann Wolfgang von Goethe 1749-1832)

„Dosis sola facit venenum.“ (Theophrastus Bombastus von Hohenheim, genannt Paracelsus 1493-1541)

"Wenn man es nur versucht, so geht´s; das heißt mitunter, doch nicht stets." (Wilhelm Busch 1832 -1908)

Reosir
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Beitrag von Reosir »

Uranylacetat hat geschrieben:aus: Hermann Römpp "Organische Chemie im Probierglas" 1. Auflage 1940 Franckh´sche Verlagshandlung Stuttgart
Danke! Besonders interessant finde ich die Reaktion von Jod mit Alkenen.
Unter welchen Bedingungen Jod auch mit Acetaldehyd reagiert, ist nicht so klar - obwohl das doch eine der einfachsten Sachen sein sollte:
Die Jodoformreaktion ist das eine, aber da braucht es ja Base dazu. Ohne Base und in blanker Form scheint es eine stürmische Reaktion zu Acetyljodid zu geben: "with acetaldehyde (violent reaction)" (http://www.chemicalbook.com/ChemicalPro ... 139020.htm) in Verbindung mit "Acetyliodid kann durch Reaktion von Acetaldehyd mit Iod gewonnen werden" (https://de.wikipedia.org/wiki/Acetyliodid). Aber zu den Reaktionsbedingungen habe ich noch nicht mehr gefunden.
Schön wäre halt Bedingungen zu finden, unter denen Jod mit Ethylen, aber nicht mit Acetaldehyd reagiert.

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mgritsch
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Beitrag von mgritsch »

Cooler Versuch, apparativ einfach und doch noch die eine oder andere Challenge damit daraus reproduzierbar ein definiertes Produkt wird :)

Ich denke mit einigermaßen kräftigem Blubbern dürften für die Gasphase alle kondensierbaren oder leicht waserlöslichen Kandidaten die hier schon genannt wurden (Formaldehyd, Acetaldehyd, Alkohol) zu >90% abgeschieden sein, für das aufgefangene Volumen kommen somit (neben der Restfeuchte und Restluft) nur noch Substanzen in Frage die bei STP gasförmig sind.

Eine etwas gründlichere "Nachwäsche" mit geeigneten und üblichen Reinigungsmitteln in Gaswaschflaschen sollte da die letzten Zweifel beseitigen. Klassiker wären zB Wasser (alles was gut wasserlöslich ist), Natronlauge (CO2, andere saure Anteile), konz Schwefelsäure (basische Anteile, H2O...), Glaswolle (Aerosole). Dann kommen nur noch Luftbestandteile, Wasserstoff und Kohlenwasserstoffe in Frage.

Ein Gasphasen-IR wäre dann das richtigen wenn du eine MIschung mit lauter bekannten Komponenten hast und deren Spektren genau kennst, dann könnte man versuchen die Überlagerung aufeglöst zu bekommen. Sonst als non-Target-Methode für ein Gemisch eher wenig tauglich. Aller Anfang wäre hier eine GC :)

So ganz verstehe ich deine Gas-Auffangvorrichtung noch nciht, warum so kompliziert mit Tropftrichter, wie soll das da strömen? Warum nicht einfach der klassicher umgedrehte Messzylinder im Wasserbad?
Ich würde den Liebeig Kühler nicht nur als Glasrohr einsetzen sondern den Mantel auch gut mit Kühlwasser spülen - das sorgt für eine besser konstant haltbare Ethanoltemperatur und im freien Teil kann Ethanoldampf noch besser zurückgehalten werden.
Ich würde auch eher auf die Schlaucholive verzichten und stattdessen gleich die Glühbirne mit in den Schliff passendem gebohrtem Gummistopfen befestigen. Das macht die Stromzuführung/Abdichtung etwas einfacher, und heiß/korrosiv wird es ja nicht


p.s.: ähnlich gelagert - ich denke ja schon eine Zeit lang nach wie man eine hübsche Apparatur bauen könnte in der Ethanoldampf an Kupfer katalytisch und in präparativem Maßstab (zB 100g Produkt) zu Acetaldehyd umgesetzt wird. (frei nach - das geht mit vielen Lösungsmitteln, nicht nur Aceton) Probleme dabei sind für mich noch wie ich die Luftzufuhr so steuere dass die Reaktion genau richtig unterhalten wird aber keine Ex-Atmosphäre entsteht und das ganze um die Ohren fliegt, wie ich die hohe Abwärme abgeführt bekomme ohne dass mir die Glasteile irgendwann zu schmelzen beginnen, wie ich das Cu am besten auslege (Wolle? Draht zu Spirale? Blech?), wie ich am besten Acetaldehyd von unumgesetztem Ethanol bzw Wasser trenne... also eh fast noch alles :)

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Cumarinderivat
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Beitrag von Cumarinderivat »

Ein spannender Versuch!
Wir haben in der Uni vor einer Weile mit einer ganz ähnlichen Apparatur aus Aceton Keten hergestellt. Das ist wohl der einzige Herstellungsweg laut unserem Prof.
Chemistry is like cooking - just don't lick the spoon!

Sag' nicht, es funktioniert nicht, bevor du es nicht versucht hast!

Reosir
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Beitrag von Reosir »

mgritsch hat geschrieben:Ich denke mit einigermaßen kräftigem Blubbern dürften für die Gasphase alle kondensierbaren oder leicht waserlöslichen Kandidaten die hier schon genannt wurden (Formaldehyd, Acetaldehyd, Alkohol) zu >90% abgeschieden sein, für das aufgefangene Volumen kommen somit (neben der Restfeuchte und Restluft) nur noch Substanzen in Frage die bei STP gasförmig sind.

Eine etwas gründlichere "Nachwäsche" mit geeigneten und üblichen Reinigungsmitteln in Gaswaschflaschen sollte da die letzten Zweifel beseitigen. Klassiker wären zB Wasser (alles was gut wasserlöslich ist), Natronlauge (CO2), konz Schwefelsäure (H2O). Dann kömmen nur noch Luftbestandteile und Kohlenwasserstoffe in Frage.

Ein Gasphasen-IR wäre dann das richtigen wenn du eine MIschung mit lauter bekannten Komponenten hast und deren Spektren genau kennst, dann könnte man versuchen die Überlagerung aufeglöst zu bekommen. Sonst als non-Target-Methode für ein Gemisch eher wenig tauglich. Aller Anfang wäre hier eine GC :)
Ja, ich denke auch, dass ich beim nächsten Versuch einfach mal gründlicher mit Wasser wasche. Dein Gaswäscher wäre da ja eine gute Option ;) Vielleicht sogar ganz gefüllt mit Wasser und von unten das Gas einleiten.
Ich finde IR ist für ganz Unbekanntes gar nicht so übel. Eine Spektrenbibliothek wäre aber natürlich sinnvoll. Alken und Carbonyl würde ich aber schon auch so finden.
Beim IR könnte man ja dann auch in der Art experimentieren: Gas durchleiten durch XYZ und sehen, welche Banden sich verändern. So eine Art Orsat mit IR-Anbindung. GC wäre natürlich auch schön - aber wenn schon dann bitte mit MS^n :D
mgritsch hat geschrieben:p.s.: ähnlich gelagert - ich denke ja schon eine Zeit lang nach wie man eine hübsche Apparatur bauen könnte in der Ethanoldampf an Kupfer katalytisch und in präparativem Maßstab (zB 100g Produkt) zu Acetaldehyd umgesetzt wird. (frei nach - das geht mit vielen Lösungsmitteln, nicht nur Aceton) Probleme dabei sind für mich noch wie ich die Luftzufuhr so steuere dass die Reaktion genau richtig unterhalten wird aber keine Ex-Atmosphäre entsteht und das ganze um die Ohren fliegt, wie ich die hohe Abwärme abgeführt bekomme ohne dass mir die Glasteile irgendwann zu schmelzen beginnen, wie ich das Cu am besten auslege (Wolle? Draht zu Spirale? Blech?), wie ich am besten ACetaldehyd von unumgesetztem Ethanol trenne... also eh fast noch alles :)
Bei dem Video war ich echt froh, dass zwischen dem Experiment und mir einige Zeit und viele km Internet liegen! Wie die Spirale dann mal gewackelt hat, habe ich schon gedacht, die fällt jetzt rein und das ganze Teil zerreißt es :eek:
Einige Probleme würden sich auflösen, wenn du die Dehydrierung ohne Sauerstoff machen würdest: kein Knallgas, keine große Abwärme. Und vielleicht könntest du den Wasserstoff noch für was Sinnvolles verwenden? Ich habe den Glühdraht ja auch absichtlich unter der Flüssigkeit gelassen, weil das Explosionen unwahrscheinlich macht. Acetaldehyd habe ich beim vorletzten Versuch mit Brennspiritus und Halogenlampe eindeutig riechen können. Wie wäre es einfach mal einen dünnen Kupferdraht (so 0,1 - 0,2 mm) elektrisch unter paar ml Ethanol zu heizen? Oder die Wendel einer Halogenlampe verkupfern?
Sonst habe ich im Zusammenhang mit dem Orsat noch die Dennis-Pipette und das Jäger-Röhrchen im Jander gesehen, die vom Funktionsprinzip her einen Ansatz liefern könnten.

Reosir
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Beitrag von Reosir »

Cumarinderivat hat geschrieben:Ein spannender Versuch!
Wir haben in der Uni vor einer Weile mit einer ganz ähnlichen Apparatur aus Aceton Keten hergestellt. Das ist wohl der einzige Herstellungsweg laut unserem Prof.
War der Glühdraht bei euch dann auch unter der Flüssigkeit oder im Gasraum? Hast du ein Bild oder weitere Informationen zu der verwendeten Apparatur?

Reosir
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Beitrag von Reosir »

mgritsch hat geschrieben:So ganz verstehe ich deine Gas-Auffangvorrichtung noch nciht, warum so kompliziert mit Tropftrichter, wie soll das da strömen? Warum nicht einfach der klassicher umgedrehte Messzylinder im Wasserbad?
Ich habe jetzt mal in der Skizze der Apparatur noch die Flüssigkeiten eingezeichnet. Hintergrund bei der Planung war, dass das als kontinuierliche Ethylenquelle für andere Versuche gedacht ist. D.h. kein manuelles Wechseln eines Messzylinders oder so was. Der rechte Teil der Apparatur ist als eine Art Gaszwischenspeicher gedacht. Aber mit der Anforderung, dass das Gas dann trotzdem - im Gegensatz zum Messzylinder - über einen Schlauch mit einem brauchbaren leichten Überdruck abgenommen werden kann. Das Gas strömt über den Vakuumvorstoß durch den Hahn in den Tropftrichter und verdrängt das Wasser in den Eimer. Wenn der Druck am Auslass niedriger ist als der Wasserdruck vom Eimer, fließt Wasser in den Tropftrichter zurück und das Gas nach oben durch den Vakuumvorstoß zum Dreiwegehahn. Das Druckausgleichsrohr am Tropftrichter bräuchte ich eigentlich nicht. Ist aber vielleicht zur Sicherheit ganz gut, wenn der Hahn verstopfen sollte. Zusammen mit der Tauchung im Eimer ist so eine Art Überdrucksicherung inklusive.
mgritsch hat geschrieben:Ich würde den Liebeig Kühler nicht nur als Glasrohr einsetzen sondern den Mantel auch gut mit Kühlwasser spülen - das sorgt für eine besser konstant haltbare Ethanoltemperatur und im freien Teil kann Ethanoldampf noch besser zurückgehalten werden.
Ja, jetzt wo ich weiß, dass die Sache prinzipiell gut funktioniert, werde ich mich nächstes Mal auch wieder aufraffen, die Wasserkühlung zu installieren ;)
mgritsch hat geschrieben:Ich würde auch eher auf die Schlaucholive verzichten und stattdessen gleich die Glühbirne mit in den Schliff passendem gebohrtem Gummistopfen befestigen. Das macht die Stromzuführung/Abdichtung etwas einfacher, und heiß/korrosiv wird es ja nicht
Das mit dem Stopfen habe ich zuerst probiert - war aber ziemlich undicht. Allerdings muss ich wohl bis sie repariert ist tatsächlich auf die Glasolive verzichten: https://illumina-chemie.de/glasolive-ze ... t4748.html

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