エタノール水溶液からエタノールを100％取り出すことは可能？

質問

エタノール水溶液からエタノールを100％取り出すことは可能のようですが、具体的にはどのような方法をとるのでしょうか？また、それは蒸留でも可能なのでしょうか？特殊な蒸留では可能だと聞いて調べてみましたがよくわかりませんでした。

回答No.4

mogula · ベストアンサー

水とエタノールの完全な分離というか、エタノールの完全な脱水は、共沸と言う現象のために単純な蒸留だけでは理論的に不可能です。

　共沸についてはblackdragonさんの回答にあるリンク先に説明があったと思いますし、gooなりgoogleなりで検索して頂ければ直ぐに見つかると思います。（詳しくは、物理化学や化学工学の教科書をご覧下さい。）

　そこで、特殊な蒸留方法ですが、一つは既に回答があるベンゼンを使った三成分系での共沸蒸留方法です。そのほかには、膜をや分子の拡散を使った方法などがあります。

　しかし、工業的に必要な大容量を生産するのではなく、実験室レベルでよいのなら、より一般的な方法としては、活性化させたモレキュラーシーブスを用いた脱水では無いでしょうか?
　乾燥させた不活性ガス雰囲気下で蒸留したエタノールに十分活性化させたモレキュラーシーブスをいれて不活性ガスで密封する方法です。
十分活性化させたとは、モレキュラーシーブスを良く洗浄した後に減圧下～250℃以上で数時間加熱し、減圧条件下で室温に戻して使用するということです。この加熱～冷却の操作を数回繰り返せばより活性があがります。
　ちなみに、昔どこかで、モレキュラーシーブスの乾燥には電子レンジを使って加熱していたと言う話も聞いたことがあります。

　なお、純粋なエタノールを取り出すときには、水のほかにもエタノールが酸化したアセトアルデヒドや酢酸などの不純物の除去も必要になります。

お礼

大変詳しく説明していただきありがとうございます。自分で調べてみると共沸蒸留には水 7.5％とエタノール 18.5％，ベンゼン 74％の三成分共沸混合物(沸点 64.9℃)を使用するんですね。けっこう勉強不足なもので分からないことがいっぱいですが知らなかった知識を得られたことはよかったと思っています。回答してくださった皆さんありがとうございました。なかなか検索しても分かりにくかったもので…大変助かりました。

回答No.3

myeyesonly

こんにちは。
蒸留法だけでは完全に１００％は無理なので、そういうのを求める場合は、蒸留の上さらに、無水硫酸銅などのエタノールに溶けない吸水剤を使って脱水します。

お礼

回答ありがとうございます。蒸留をしたうえでエタノールを脱水することが必要なのですね。

回答No.2

blackdragon

単純な蒸留では不可能です。
多段蒸留を使えば、かなりのところまでは来ますが。

そこで、それ以上の濃度のアルコールを蒸留で精製するのには、ベンゼンとの共沸という方法をとります。

ただし、完全に１００％というわけにはいかないです。
一般に実験用に購入できるのは、９９．５％までです。
しかも、有害なベンゼンが微量ながら混入するので、このような高精製のアルコールは、食品や消毒には使えません。

参考URL：

http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/ice/ice_s3.html

お礼

回答ありがとうございます。共沸という言葉は初めて聞きました。蒸留をしたうえで別の操作が必要なのですね。何度も蒸留を繰り返してもやはり水が混入することはしかたないようです。市販のものには酒税を避けるために不純物が混ぜられているというのは聞いたことがあります。大変参考になりました。

回答No.1

neKo_deux

基本的には、水の沸点100℃とエタノールの沸点78.4℃の違いを利用して、混合液が80℃程度になるように加熱してやれば、エタノールだけが沸騰して気体になって出てくるであろうという考え方です。

蒸　留／１年理科『化学』1999／takaの授業記録
http://onl.net/~taka1997/education/1999/chemistry/23/
理科の授業（水とエタノールの混合物の蒸留）
http://www.dokidoki.ne.jp/home2/jr5bun/rikajyugyou/boilingtest2.html

ただ、実験精度的に100%って条件はキツイと思いますが…。

参考URL：

http://onl.net/~taka1997/education/1999/chemistry/23/

お礼

回答ありがとうございます。やっぱり蒸留だけでは無理があるようですね。エタノールと一緒に水も蒸気になってるので別の操作が必要なようですね。