Điều chế cồn khô - Két quả nghiên cứu và thảo luận

Luận văn tốt nghiệp
34
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO
LUẬN
4.1. KẾT QUẢ
4.1.1 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CỒN KHÔ CÓ SỬ DỤNG CAlCI
ACETAT BÃO HOÀ
4.1.1.1. Kết quả các thí nghiệm khảo sát
a. Kết quả khảo sát các tỷ lệ khác nhau giữa cồn và calci acetat bão
hoà
- Dưới đây là kết quả trung bình của 3 lần lập lại.
Thí nghiệm
Sản phẩm
1
(1:1)
2
(2:1)
3
(3:1)
Đặc điểm Tạo thành một
màng mỏng
trên bề mặt
dung dịch (dư
nhiều rượu )
Tạo thành một
lớp cứng phía
trên, ở dưới là
lớp rượu dư
Tạo thành một
khối gel kém
bền và có mặt

dưới sần sùi, dư
rượu
Khối lượng
(gam)
24,73 32,18 35,65
Thí nghiệm
Sản phẩm
4
(4:1)
5
(5:1)
6
(6:1)
Đặc điểm Tạo thành một
khối gel có hai
hơi mặt sần sùi,
cầm được, dư
một ít rượu
Khối gel có hai
mặt hơi sần sùi,
cầm được, dư
một ít rượu
Hai mặt hơi sần
sùi, hơi khó
cầm vì dễ vỡ,
dư một ít rượu
Khối lượng
(gam)
39,22 39,26 39,28
Luận văn tốt nghiệp

35
Thí nghiệm
Sản phẩm
7
(7:1)
8
(7.5:1)
9
(8:1)
Đặc điểm Hai mặt hơi sần
sùi, hơi khó
cầm, dư một ít
rượu
Khối gel có hai
mặt láng cầm
được, dư rất ít
rượu
Hai mặt sần
sùi, mền,dễ vỡ,
khó cầm, dư
rượu
Khối lượng (g) 39,32 41,14 38,82
Bảng 4: Kết quả khảo sát các tỷ lệ khác nhau giữa cồn và Calci acetat bão hoà
Sau đây là một số kết quả thu được bằng hình ảnh:
a b c
Hình 16: Sản phẩm của thí nghiệm với các tỉ lệ khác nhau giữa Cồn và Calci
acetat
a. Thí nghiệm 2 và 3 với tỷ lệ 2:1 và 3:1 ( theo thứ tự)
b. Thí nghiệm 4 với tỷ lệ 4:1
c. Thí nghiệm 8 với tỷ lệ 7.5:1

Nhận xét:
Sau khi thực hiện các thí nghiệm với các tỷ lệ giữa rượu và dung dịch Calci
acetat tăng dần từ 1:1 đến 8:1 và một thí nghiệm với tỷ lệ 7.5:1. Kết quả cho
thấy:
+ Khối lượng sản phẩm tăng dần tương ứng với các tỷ lệ từ 1:1 đến 7.5:1
và giảm từ tỷ lệ 7.5:1 đến 8:1, đạt cực đại tương ứng với tỷ lệ 7.5:1.
+ Mặt khác cũng ở tỷ lệ 7.5:1 sản phẩm có chất lượng cao nhất
Luận văn tốt nghiệp
36
Do vậy có thể kết luận rằng nhiên liệu cồn khô được điều chế theo phương
pháp này có tỷ lệ thích hợp nhất giữa rượu và Calci acetat là 7.5:1 theo thứ tự.
b. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của một số loại rượu đến khối lượng và
đặc điểm sản phẩm
Từ kết quả thu được ở các thí nghiệm trên, chọn tỷ lệ thích hợp nhất giữa
cồn và Calci acetat bão hoà là 7.5:1. Sau khi tiến hành 2 thí nghiệm bằng cách
thay cồn lần lượt bằng Metanol và Isopropanol với tỷ lệ đó thì thu được kết quả
như sau:
 Thí nghiệm 10: Khi thay Etanol bằng Metanol thì thu được sản
phẩm mềm, kém bền
Hình 17: Sản phẩm thu được khi thay Etanol bằng Metanol
 Thí nghiệm 11: Khi thay Etanol bằng Isopropanol kết quả là trong
vật chứa tách thành hai lớp, lớp trên là dung dịch trong suốt , lớp dưới cứng
nhưng sần sùi.
Hình 18: Sản phẩm thu được khi thay Etanol bằng Isopropanol
Nhận xét:
Luận văn tốt nghiệp
37
Từ những kết quả của hai thí nghiệm trên cho thấy rằng: để điều chế cồn khô
theo phương pháp này thì Etanol là loại rượu được sử dụng thích hợp nhất. Bởi vì
sản phẩm tạo thành vừa rẻ vừa an toàn mà lại có chất lượng cao.

4.1.1.2. Một số tính chất của cồn khô
Cồn khô thu được theo phương pháp này có một số tính chất cơ bản sau:
- Trạng thái sản phẩm
+ Sản phẩm đồng nhất, láng, đẹp.
+ Có thể cầm được.
+ Dễ cháy.
Hình 19: Cồn khô được làm từ phương pháp 1
- Tỷ khối: 0,86
- Ngọn lửa: Có thể nhìn thấy được và rất ổn định.
- Nhiệt độ nóng chảy: 160C
- Tốc độ chảy: Không chảy trong suốt quá trình cháy.
- Thời gian cháy: 30gam sản phẩm cháy trong khoảng 19
’
05
’’
.
- Sản phẩm sau khi cháy: Cháy không có khói, không mùi và không sinh
ra muội than.
4.1.1.3. Hiệu suất và giá sản phẩm
Tiến hành điều chế cồn khô từ 75ml cồn và 10ml Calci acetat bão hoà
(được tạo thành từ 3g Calci acetat và 10ml nước) thu được sản phẩm có khối
lượng là 68,42g.
Luận văn tốt nghiệp
38
 Hiệu suất
Hiệu suất của cồn khô được điều chế theo phương pháp này là:
%86,94%100
125,72
42,68


 Giá thành sản phẩm
Calci acetat: 1 000 g  220 000đ
3 g  660đ
Cồn (96
o
): 1 000 ml  12 000đ
75ml  900đ
H
2
O: 1 000 ml  1 500đ
10 ml  15đ
 Sản phẩm thu được là 68,42g có giá 1 575đ
Do đó, 1000g sản phẩm có giá 23 020đ
4.1.2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CỒN KHÔ CÓ SỬ DỤNG
ACID BÉO VÀ KIỀM
4.1.2.1. Kết quả các thí nghiệm khảo sát
a. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của lượng nước đến đặc điểm
của sản phẩm
 Thí nghiệm 1: (có tỷ lệ kết hợp giữa rượu và nước khi pha chế
dung dịch %NaOH/Rượu là 1:1)
Sản phẩm tạo thành là một khối gel cứng, láng đẹp, đồng nhất.
Thời gian cháy của 5g mẫu là 4 phút 43 giây.
 Thí nghiệm 2: (có tỷ lệ kết hợp giữa rượu và nước khi pha chế
dung dịch %NaOH/Rượu là 1:1 theo thứ tự)
Sản phẩm cứng, có màu trắng hơi đục, sần sùi.
Thời gian cháy của 5g mẫu là 4 phút 21 giây.
Luận văn tốt nghiệp
39
 Thí nghiệm 3: (có tỷ lệ kết hợp giữa rượu và nước khi pha chế
dung dịch %NaOH/Rượu là 3:1 theo thứ tự)

Sản phẩm cứng, trắng đục, mặt trên hơi sần sùi.
Thời gian cháy của 5g mẫu là 4 phút 07 giây.
 Thí nghiệm 4: (không sử dụng nước khi pha chế dung dịch
%NaOH/Rượu)
Sản phẩm mềm, trắng đục.
Thời gian cháy của 5g mẫu là 3 phút 54 giây.
Dưới đây là kết quả thu được bằng hình ảnh:
Hình 20: Sản phẩm của các thí nghiệm 4, 3, 2, 1
(theo chiều từ trái sang phải)
Nhận xét:
+ Kết quả của các thí nghiệm trên cho thấy rằng khi tăng lượng rượu đồng
thời giảm lượng nước trong pha chế dung dịch %NaOH/Rượu thì sản phẩm đục
và mềm dần, thời gian cháy của sản phẩm cũng giảm dần. Điều đó đồng nghĩa
với việc để có được cấu trúc gel mong muốn thì phải phụ thuộc vào sự hiện diện
của một lượng lượng nước vừa đủ. Bên cạnh đó, sự hiện diện của nước thường
ảnh hưởng đến tốc độ cháy của cồn khô và vì vậy nó phải được hợp nhất với tỷ
lệ của cồn. Tỷ lệ kết hợp tối ưu giữa rượu và nước để thu được sản phẩm tốt nhất
là 1:1.
Luận văn tốt nghiệp
40
+ Nước được cho vào để hoà tan chất kiềm , từ đó chất kiềm này được hòa
tan nhanh chóng trong Metanol để hình thành dung dịch 10% NaOH/MeOH
(điều trên đồng nghĩa với việc trong phương pháp này chỉ sử dụng NaOH mà
không sử dụng dung dịch NaOH).
+ Điểm đặc biệt của phát minh này là trong khi đòi hỏi những loại rượu sử
dụng điều phải khan nhưng trong công thức điều chế lại có sử dụng nước.
b. Kết quả các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ khác nhau
giữa Metanol và Isopropanol đến đặc điểm của sản phẩm
Thí nghiệm
Sản phẩm

5 6 7 8 9
Đặc điểm Trắng
đục, mềm
và không
bền
Trắng
đục, hơi
mềm,
không
bền
Trắng
đục, hơi
cứng,
không
bền
Hơi đục,
cứng,
không
bền
Rất đục,
rất mềm
Bảng 5: Kết quả các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ khác nhau
giữa Metanol và Isopropanol đến đặc điểm của sản phẩm từ 5 đến 9
Dưới đây là một số kết quả thu được bằng hình ảnh:
Hình 21: Sản phẩm của các thí nghiệm từ 5 đến 9
(theo chiều từ trái sang phải và từ dưới lên trên)