Distillation du coca-cola


Matériel au bureau
1 élévateur
1 chauffe-ballon
2 potences avec 2 noix + pinces
1 système à distiller: ballon, colonne à distiller, thermomètre, réfrigérant.
Tuyaux pour entrée et sortie d'eau.
1 éprouvette

Température au niveau de la tête de colonne avant le démarrage de la distillation = température de la salle.

Commencer par installer l'élévateur, puis le chauffe -ballon avec le ballon vide pour déterminer la hauteur de la pince soutenant la colonne de Vigreux = colonne à distiller.
Prévoir de pouvoir baisser l'élévateur afin de montrer le contenu du ballon au début et éventuellement à la fin et en cas d'arrêt d'urgence.
Fixer la pince maintenant la colonne de Vigreux à la potence, puis ajouter le réfrigérant en le maintenant aussi avec une pince sur une autre potence. Le système d'emboîtement "Rodaviss" permet une bonne tenue, il suffit de visser; faire attention de ne pas perdre le joints situé dans le bouchon. On peut améliorer l'étanchéité avec de la graisse à vide et rodages.
Introduire le liquide à distiller dans le ballon et fixer ce dernier à la colonne de Vigreux avec le système Rodaviss, il doit tenir sans l'aide du chauffe-ballon.
Brancher l'entrée d'eau (bas du réfrigérant) au robinet,réguler correctement le débit d'eau: petit flux.
Mettre en marche le chauffe-ballon: au maximum.
Produit distillé:
Du coca-cola qu'il faut dégazer(enlever le CO2) soit en le laissant à l'air libre pendant 12h ou 15mn avec un agitateur magnétique.
Composition du coca cola:eau gazefiée,sucre, colorant:caramel (E150d), acidifiant:acide phosphorique,extraits végétaux,arôme: caféine

Eléments du montage

La distillation
Cliquer pour avoir un zoom sur:
  • le ballon
  • la tête de colonne (le haut)
  • le thermomètre(affichage)
  • le bas de l'éprouvette

Principe

Endroit du montage Qu'est ce qu'il s'y passe
dans le ballon
au début
En chauffant le ballon contenant le coca-cola, celui-ci entre en ébullition
dans la colonne
de Vigreux
Les vapeurs(gaz) du mélange provenant du coca-cola montent dans la colonne. Sur les "crans" de la colonne on peut voir des gouttelettes: parties les moins volatiles(acidifiant t° ébullition >100°C) du mélange qui retombent dans le ballon.
La vapeur d'eau continue de monter dans la colonne.
dans la tête de colonne La vapeur qui arrive en haut est pratiquement pure.Le thermomètre permet de repérer la température(98,4°C) de la vapeur arrivant en haut.
dans le réfrigérant La circulation d'eau froide dans un tube autour d'un autre tube permet le passage de l'état de gaz à liquide des vapeurs arrivant en haut de la colonne de Vigreux .Il n'y a pas de mélange entre l'eau du robinet et le liquide obtenu.
L'eau de sortie en haut du réfrigérant (circulation d'eau) est tiède: les vapeurs chaudes ont réchauffé l'eau circulante.
dans l'éprouvette On recueille le distillat: liquide provenant du réfrigérant, ici de l'eau légérement arômatisée.
dans le ballon
à la fin
Il y a moins de coca-cola, et les produits restants sont plus concentrés.

Entrée de l'eau du robinet par le bas du réfrigérant, pourquoi?
  • Il n'est pas possible de remplir correctement le réfrigérant pas le haut
  • L'eau froide arrivant par le bas permet une meilleure liquéfaction des vapeurs dans la partie haute du réfrigérant.
Si on avait eu un mélange eau-alcool et qu'on veuille recueillir l'alcool, on aurait choisi une température de 78°C env ( température d'ébullition de l'éthanol, mais pas de tous les alcools); lorsque l'alcool aurait été récupéré dans l'éprouvette, la température aurait continué de monter : vers 100°C, on récupérerait alors de l'eau.
La distillation est une méthode permettant de séparer les constituants d'un mélange homogène du fait de leurs températures d'ébullitions différentes.
Température d'ébullition de l'acide phosphorique: 160°C (sources confuses) mais > à 100°C température d'ébullition de l'eau, nécessité d'avoir au moins 20°C de différence de température entre deux constituants.
Cette distillation est dite "sous pression atmosphérique": contact avec l'air atmosphérique par l'extrémité du réfrigérant.



Commentaires  

 
+1 #1 Nolwenn 20-08-2010 14:43
Bonjour !

Si je peux me permettre, la colonne à distiller est totalement inutile dans ce cas. Le réfrigérant à eau suffit.
On n'utilise une colonne que si l'on souhaite faire une distillation fractionnée. Pour nos élèves de 5ème, ce n'est pas tellement le sujet...

Merci pour ce site ! ça donne des idées !

Bonne continuation.

Nolwenn
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