MeHOと水の共沸混合物

質問

有機化学実験のてびき１を読んでいた所、
よく使われる有機溶媒の性質の欄に、
methanolは水と混ざるけれど共沸混合物を作らないとありました。
エバポレータを回した時に少し水分が残ったらMeOHを加えて飛ばしていたのですが、
本当に共沸混合物を作らないのでしょうか？

回答No.2

noname#62864 · ベストアンサー

共沸という用語は少々厄介です。
化学的には「液体の混合物が沸騰する際に液相と気相が同じ組成となる現象」ということであり、たとえばエタノール-水の系であれば約96：4の混合物がこれに該当します。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8E%E3%83%BC%E3%83%88:%E5%85%B1%E6%B2%B8
http://www006.upp.so-net.ne.jp/h-fukui/86Azeotrop.htm

水-メタノールの混合物がこうした共沸混合物を形成するかどうかは不明ですが、おそらくそうはならないということでしょう。

ただし、現実にはこうした物理化学的に厳密な意味での共沸ではない意味で用いられることもあります。
No.1のご回答にありますように、メタノールを加えることによって、常圧で水が100℃よりも低い温度で気化するということはあるでしょう。しかし、それを厳密な意味での共沸と呼んでよいのかどうかは私には判断できません。単に、水の分圧が下がっているだけのことかもしれません。現実問題としてはそれでもかまわないでしょうね。

それと、水-エタノールの場合ですら、共沸混合物中の水が4％にしかならないということであれば、メタノールであれば、共沸したとしてもその割合ははるかに低くなると予想されます。あやふやな回答で申し訳ありませんが、水の割合が０に近いという意味で「共沸しない」と言われるのかもしれません。

お礼

共沸をよく理解できました。
ありがとう御座います。
参考にさせていただきます。

回答No.3

etsushi1

補足を・・・

共沸に関してはNo.2の方の説明で十分だと思います。
Methanol-水は共沸をつくりません。
今回注目している現象は、「エバポレーター内で、少量の水が多量のメタノールに溶解している溶液の蒸発」です。
この時水もメタノールと一緒に蒸発します。ほぼ、メタノールの沸点で。（もちろん蒸気相の水分濃度は非常に小さい）
つまり、この操作で共沸の性質は何も関係しません。
加える溶媒が、「水よりも沸点の低い、かつ水とよく混ざる溶媒」であればなんでもいいのです。目的は、「水を簡単に飛ばす」、ことですから。
ですので、メタノールではなく、共沸を作るエタノールでも構わないとと思います。（普通は、やらないのでしょうが・・・）

お礼

今回の現象は共沸とは関係ないのですね。
では今まで通りMeOHを加えて水分を飛ばしたいと思います。
ありがとう御座いました。

回答No.1

elpkc

水メタノールは、
メタノールが50mol%であるとき
沸点は73.1℃ですので、
当然メタノールの沸点64.6℃と水の沸点100℃と間の値ですので、
共沸していることになりますね。

お礼

ありがとう御座います。
確かに水は100℃以下で気化しているみたいですね。