• Cách phân biệt nhanh Ethanol và Metanol

Cách phân biệt nhanh Ethanol và Metanol

2020/02/13

1. So màu ngọn lửa

Methanol

Methanol nguyên chất (hoặc lẫn nước với tỉ lệ thấp) khi bắt lửa, ngọn lửa của nó tạo ra có màu xanh nhạt rất khó quan sát, gần như trong suốt dưới ánh sáng mặt trời. Thường thì ta sẽ quan sát thấy methanol cháy khi ở trong bóng tối.

Nếu methanol có lẫn nước thì ngọn lửa sẽ nhỏ hơn so với methanol tinh khiết và khi lửa tắt sẽ còn lại một phần chất lỏng không cháy. Thời gian cháy càng ngắn thì lượng nước càng nhiều.

Video 1. Ngọn lửa khi methanol cháy (thực hiện tại PTN của Khoa Hóa học)

Ethanol

Ethanol khi cháy ngọn lửa có màu xanh ở bên dưới, màu vàng ở phía trên rất dễ nhận biết. Nồng độ ethanol (trong nước) càng lớn thì ngọn lửa càng to và phần lửa màu vàng càng lớn.

Nếu ethanol có lẫn nước thì ngọn lửa sẽ nhỏ hơn so với ethanol tinh khiết và khi lửa tắt sẽ còn lại một phần chất lỏng không cháy. Thời gian cháy càng ngắn thì lượng nước càng nhiều.

Video 2. Ngọn lửa khi ethanol cháy (thực hiện tại PTN của Khoa Hóa học)

Hỗn hợp ethanol và methanol

Hỗn hợp ethanol và methanol khi cháy có màu ngọn lửa tương tự như ethanol trong nước với màu xanh ở dưới, màu vàng ở phía trên. Tỉ lệ methanol càng lớn thì phần màu xanh càng lớn, và ngược lại nếu tỉ lệ ethanol càng lớn thì phần ngọn lửa màu vàng càng lớn.

Video 3. Ngọn lửa khi hỗn hợp cháy (thực hiện tại PTN của Khoa Hóa học)

Phương pháp SO MÀU NGỌN LỬA cho phép test nhanh, không cần đến dụng cụ, hóa chất chuyên dụng, có thể thực hiện tại nhà. Tuy nhiên, chỉ có thể phân biệt được methanol nếu nó không chứa ethanol. Đối với trường hợp ethanol thì rất khó biết nó có chứa methanol hay không vì ngọn lửa gần giống của hỗn hợp ethanol/methanol.

2. Đo nhiệt độ sôi của chất lỏng

Phương pháp này thực hiện trong phòng thí nghiệm được trang bị dụng cụ, thiết bị để đo nhiệt độ sôi của chất lỏng (hình dưới).


Thực hiện:

  • Cho chất lỏng vào bình cầu (khoảng 1/3 và không quá 1/2 bình) và lắp hệ thống như trong hình. Lưu ý phần chất lỏng trong bình cầu được đặt ngập trong phần nước trong nồi. Mở nước cho chảy qua sinh hàn.
  • Bật bếp và đun nóng nước (tăng nhiệt từ từ) cho đến khi chất lỏng trong bình cầu bay hơi lên sinh hàn và ngưng tụ tạo thành giọt rơi đều vào lại bình cầu. Không đun sôi nước trong nồi. Nếu bếp có chế độ nhiệt có thể đặt nhiệt độ khoảng 85°C. Nếu ở nhiệt độ này mà không thấy chất lỏng bay hơi và ngưng tụ thì chất lỏng chứa rất nhiều nước.

Đọc nhiệt độ trên nhiệt kế và tra bảng để biết khoảng thành phần của chất lỏng (có 2 trường hợp).

Chất lỏng chỉ chứa methanol và ethanol (không chứa nước) – hiếm gặp

Có thể xác định được tỉ lệ methanol và ethanol trong chất lỏng.
% methanol
Nhiệt độ sôi (°C)
0
78.4
12.5
75.4
25.0
73.0
33.3
71.6
50.0
69.5
66.7
67.6
75.0
67.0
87.5
65.6
100
64.6

Chất lỏng chứa methanol-ethanol-nước (thường gặp)

MeOH
Tổng ancol trong chất lỏng

10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
%
Nhiệt độ sôi (°C)
0
92.6
88.4
86.0
84.2
82.9
81.8
80.8
79.9
78.9
78.4
12.5
92.6
88.3
85.6
83.6
82.0
80.6
79.4
78.2
76.9
75.4
25.0
92.7
88.3
85.2
82.9
81.1
79.5
78.1
76.6
75.0
73.0
33.3
92.7
88.2
84.9
82.5
80.6
78.9
77.4
75.7
73.9
71.6
50.0
92.7
88.1
84.6
81.9
79.7
77.8
76.1
74.3
72.3
69.5
66.7
92.7
88.0
84.4
81.6
79.3
77.3
75.4
73.4
71.0
67.6
75.0
92.8
88.0
84.3
81.4
79.0
76.9
75.0
72.9
70.6
67.0
87.5
92.8
87.9
84.2
81.2
78.7
76.4
74.3
72.0
69.5
65.6
100
92.8
87.8
84.0
80.9
78.3
75.9
73.7
71.3
68.7
64.6
TríTrích dẫn tại tài liệu: Ind. Eng. Chem. 1931, 23, 6, 708-711 (https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ie50258a029)

Rất khó để xác định chính xác thành phần của hệ 3 chất lỏng dựa vào nhiệt độ sôi vì có nhiều thông số cùng ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi (số cấu tử, thành phần mỗi cấu tử).

3. Nhận xét chung

Hai phương pháp so màu ngọn lửa và đo nhiệt độ sôi là những phương pháp đơn giản, chỉ để test nhanh xem trong mẫu chất lỏng có chứa methanol hay không.

  • Nếu nhiệt độ sôi của chất lỏng càng nhỏ thì chất lỏng càng có xác xuất chứa methanol (Ví dụ nếu mua cồn ethanol 96° mà đo nhiệt độ sôi dưới 70°C thì gần như chắc chắn có chứa methanol).
  • Nếu nhiệt độ sôi của chất lỏng lớn hơn nhiệt độ sôi của ethanol nguyên chất (78.4°C) thì chất lỏng chắc chắn có chứa nước. Nhiệt độ sôi càng cao thì chất lỏng càng chứa nhiều nước. Hoặc ở phương pháp đốt cháy sẽ thấy còn lại chất lỏng không cháy.
  • Không xác định được chính xác tỉ lệ methanol trong chất lỏng trừ trường hợp chất lỏng chỉ chứa methanol và ethanol (không chứa nước).
  • Ngoài ra còn có phương pháp hóa học, tuy nhiên chỉ nên dành cho những người có chuyên môn sâu về hóa học (ví dụ oxi hóa methanol có trong mẫu thành formaldehyd bằng dung dịch kali permanganat trong acid phosphoric rồi đo quang hoặc so màu). Sau khi thử nhanh hai phương pháp trên mà chưa kết luận được thì nên phân tích bằng các phương pháp hiện đại hơn như Sắc ký khí (GC) hoặc Cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) để biết chính xác chất lỏng có chứa methanol hay không và tỉ lệ là bao nhiêu.