Как получить кислоту?

[kika]

Здравствуйте, уважаемые коллеги!
У меня вроде простой вопрос, но как-то он не по-простому решается.
Если у кого буду советы, буду очень признательна.
У меня есть натриевая соль органической кислоты.
Задача - получить из нее саму кислоту.
Кислота и ее соль хорошо растворимы в воде, но
практически не растворимы в органических растворителях.
Голову ломаю, как это решить...
Заранее благодарна за любые советы!

[amik]

Пропустить через колонку с катионитом в H⁺ форме.

[Phobos]

Растворить в минимуме воды, добавить сильнокислотный ионообменник типа амберлист или довекс, поболтать, отфильтровать. Померить в фильтрате содержание натрия. Если высокое - повторить. Если нету - можно тупо отогнать воду, можно заморозить и лиофилизировать, можно попробовать высадить на холоду добавлением спирта или ацетона (раз кислота в них нерастворима).

[kika]

amik, Phobos, огромнейшее спасибо!
Нашла, правда, Na форму амберлиста, но это перезаряжу.

[antabu]

Надо бы проверить на растворимость в воде соли серебра, свинца, бария с анионом Вашей кислоты.

[mercaptan]

Если получить в небольшом кол-ве - можно осадить в виде серебряной соли (если она н.р.), затем в суспензию соли H₂S надуть, отфильтровать от Ag₂S, ф-т упарить. Хотя с катионитом - все же лучше.

[kika]

antabu, mercaptan, большое Вам спасибо за идеи!

[VVV_Pt]

Если кислота устойчива, то есть не декарбоксилируется, не боиться сильных кислот, то тпросто напросто до кислой реакции довести солянкой или серной, можна муравиную взять. При охлаждении в минимальном количестве воды подкислить, потом экстрагировать или метилином или этилацетатом. Если не тянется из воды, то упарить до суха и открисстализовать, наприме в ацетонитриле неорганику и выделить кислоту. Но если кислота вообще не растворима в органических растворителях, а такое редко бывает, то крисстализовать можна вода-ацетонитрил или метанол.

[kika]

Спасибо огромное, VVV_Pt!

При охлаждении в минимальном количестве воды подкислить, потом экстрагировать или метилином или этилацетатом.

Пробовала бутилацетат. Растворимость кислоты в нем меньше 0,5 %.
В ацетоне чуть больше. Вот думаю, не попробовать ли и ацетон.
Вода пойдет в него, может, потянет кислоту.
Кто тут сильнее к воде привязан - NaCl или ацетон?

Но если кислота вообще не растворима в органических растворителях, а такое редко бывает, то крисстализовать можна вода-ацетонитрил или метанол.

Спасибо большое!
Попробую потом и это.

[VVV_Pt]

могу вам посоветовать на мой взгляд бомбовую экстрагирующую смесь, которая вытягивет все что вообще возможно вытащить из водных растворов, даже имидазол. хлористый метилен - изпоропанол, приблизительное соотношение 2 к 1. Можно больше изопропанола взять. А вообще если раствор очень насыщеный неограникой, типа соли, то иногда даже чистый изопропанол, но он неогранику частично тянет, но ее легко потом убрать, растворив вещество либо в ацетонитриле, либо метилене. Конечно сушить растворы сульфатами обязятельно, чтоб воду убрать. Удачи.

[anatoliy]

Буквально на прошлой неделе смывал с катионита. Очень удобно. Отрицательная сторона: большой объем воды на упарку.
С аминокислотами может быть сложнее. Если что непонятно со смолой, задавайте вопросы, поможем.

[kika]

могу вам посоветовать на мой взгляд бомбовую экстрагирующую смесь, ...
хлористый метилен - изпоропанол, приблизительное соотношение 2 к 1.

Огромнейшее спасибо!
В ближайшее время опробуем. Потом отпишусь.

Отрицательная сторона: большой объем воды на упарку...
Если что непонятно со смолой, задавайте вопросы, поможем.

Спасибо большое, anatoliy!
Ох, вопросов у меня по смоле, как семячек в горсти.
Большое спасибо! Если разрешите, пока вот такие.
Большой объем - это значит, что есть какой-то предел на пропускаемую концентрацию?
Какая она может быть максимальная? Процентов 20 может быть соли? Или это много?
У меня есть Amberlite IR 120 Na. Вот думаю, как из этого сделать кислую форму.
Опыта никакого. Предупредили, что использовать надо разбавленные
сильные кислоты - типа солянки или серной, подавать которые надо снизу
колонки. И еще, если можно, такой вопрос.
Как рассчитать сколько мл надо смолы, чтобы, к примеру, получить
из одного моля соли один моль кислоты?

[anatoliy]

Большой объем - это значит, что есть какой-то предел на пропускаемую концентрацию?

Можно так сказать. Это индивидуально для каждого соединения.
Для начала, я взял бы 1моль/литр. Потом увеличил или уменьшил концентрацию.

Какая она может быть максимальная? Процентов 20 может быть соли? Или это много?

Это придется устанавливать экспериментально. 20, наверное, много.
Были случаи когда 0,1н вещество вело себя как 10% щелочь, и 10-15% растворы солей кислот нормально переходили в свободную кислоту.

У меня есть Amberlite IR 120 Na. Вот думаю, как из этого сделать кислую форму.

В файле-приложении есть все данные.

Опыта никакого. Предупредили, что использовать надо разбавленные
сильные кислоты - типа солянки или серной, подавать которые надо снизу
колонки.

Снизу подавать - это желательно, но не всегда возможно. Мелкая смола иногда не дает возможности подавать снизу.
Можете просто в стакане залить кислотой максимальной рекомендуемой концентрации. Затем перенести на колонку и помыть уже раствором малой концентрации.
Почитайте приложение. Что не ясно, проясню.

Как рассчитать сколько мл надо смолы, чтобы, к примеру, получить
из одного моля соли один моль кислоты?

Емкость смолы 2 экв на литр залив в колонку литр смолы. Теоретически на этом литре Вы посадите 2 моль катиона.
Практически при 700мм колонке 1,6 экв должно сесть. 400мм - 1 экв.
Проверить емкость смолы можно ацетатом натрия, например.
По оформлению процесса

IMGion.jpg

[kika]

anatoliy, нет слов, огромнейшее Вам спасибо!
И фотография, и посланный Вами материал, и все Ваши пояснения
так многое прояснили. Спасибо Вам большое!
Обязательно это проверю на своей соли, как только подготовлю для нее смолу.
Если можно, разрешите еще уточнить пару моментов.

Можете просто в стакане залить кислотой максимальной рекомендуемой концентрации. Затем перенести на колонку и помыть уже раствором малой концентрации.

И тогда смола готова к использованию?
Промывать ее больше не надо дестилованной водой?

Почитайте приложение. Что не ясно, проясню.

Спасибо большое!
Еще хотелось бы уточнить. Если смола отработала свой объем раствора,
для регенерации ее нужно из колонны высыпать и снова в стакан с кислотой погрузить?
Или это можно прямо в колонне делать?

Как проверить емкость смолы, Вы написали. Спасибо большое!
А вот как проверить активность смолы?
Соседи дали и колонку и смолу нужную, только
не знали, активна она или ее надо регенировать.
Она титруется?

[amik]

Коллега kika, ионный обмен чрезвычайно полезный и удобный метод перевода одних соединений в другие, например соли в кислоту или основание или наоборот, к тому же практически безреагентный. Разбавленная кислота или щелочь для регенерации смолы не в счет. Жаль, что пользуется приемом ограниченный круг химиков, техника работы что ли непривычная
В теме наверно сложно проводить подробный ликбез, наверно проще вначале посмотреть какую-нибудь книжку по применению ионного обмена, где все расписано.

И тогда смола готова к использованию? Промывать ее больше не надо дестилованной водой?

Конечно промыть. До ~ нейтральной реакции, иначе ионы промывочной кислоты пойдут в продукт. Если обрабатывали в стакане, то вылейте на фильтр и без вакуума заливайте дистиллированной водой. Пять минут подержали, воду отсосали , повторили промывку несколько раз.

Если смола отработала свой объем раствора, для регенерации ее нужно из колонны высыпать и снова в стакан с кислотой погрузить? Или это можно прямо в колонне делать?

Можно и нужно в колонне. Смола обычно работает несколько десятков циклов до заметного уменьшения сорбционной емкости.

Соседи дали и колонку и смолу нужную, только не знали, активна она или ее надо регенировать.
Она титруется?

Титруется. Только вначале ее нужно подготовить обработкой кислотой и промывкой до нейтралки.

[anatoliy]

amik, спасибо за помощь!
Добавлю, что на некоторые смолы приходится перегружать в стакан для первичной отмывки. Смола при регенерации меняет объем. Иногда фильтр забивается у колонки, иногда, при подаче регенерирующего раствора сверху, происходит уплотнение смолы и резко падает скорость регенерации.

[kika]

Огромное вам спасибо, коллеги!
Думаю, мне и книжек умных читать не надо после таких подробных
и очень понятливых объяснений. Спасибо вам большое!
У меня только один последний вопрос имеется, если разрешите.
Будет ли работать смола и в случае, если моя кислота связана
не натрием в форме натриевой соли а третичным амином?

...ионный обмен чрезвычайно полезный и удобный метод перевода одних соединений
в другие... Жаль, что пользуется приемом ограниченный круг химиков, техника работы что ли непривычная

Мне этот метод очень понравился, и я обязательно его проверю на своей соли.
Маленькое неудобство пока вижу одно.
У меня имеется, к примеру, 1 кг моей соли. По приблизительным
оценкам, полученным благодаря вашей информации, мне надо
будет этот килограмм растворить в 9 л воды. Это еще ничего.
Колонка наполнена смолой на высоту 20 см. И вот думаю, сколько раз
надо будет обновлять смолу, чтобы эти ~10 л 10%-ной соли у меня
прошли.

[anatoliy]

Будет ли работать смола и в случае, если моя кислота связана
не натрием в форме натриевой соли а третичным амином?

С мелкими аминами работать будет. Боле крупные молекулы могут не входить в поры. В таких случаях макропористая смола берется.

[amik]

kika, рекомендую сразу собирать конструкцию типа b, в такой отсутствует риск осушения смолы, если пришлось отлучиться.

[chemist]

сколько раз
надо будет обновлять смолу, чтобы эти ~10 л 10%-ной соли у меня
прошли.

Смолу обновлять не надо! Мольное соотношение катионы:смола должно быть ~1:3, возможно потребуется Ваш 1кг вещества-сырца поделить на несколько порций.