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Distillation

          Après avoir fermenté les pommes de terre, nous cherchons à extraire l’alcool de la solution obtenue lors de la fermentation. En cela, nous cherchons à obtenir un distillat le plus semblable possible à un éthanol experimental (99%), d’où nos calculs de densité qui sont basés sur la densité moyenne de l’éthanol pur.

 

Liste de matériel:

  • Ballon (5)

  • Chauffe-ballon (7)

  • Thermomètre (1)

  • Réfrigérant (10)

  • Bécher ou Erlenmeyer (pour récupérer l’alcool) (12)

  • Support à croisillons (8)

  • Potence et pinces (2-3-4)

  • Produit à distiller (6)

  • Tubes à eau (9-11)

  • Balance

  • Cuillers

  • Pierres ponce

  • Entonnoir



 

Protocole:


               

Montage pour la distillaiton static.intellego.fr

          Tout d’abord, nous prenons un ballon où l’on insère quelques pierres ponce. Nous mettons ensuite la “purée” issue de la fermentation dans le ballon à l’aide de l’entonnoir jusqu’à atteindre les trois-quarts du ballon.  

Ensuite, nous mettons le ballon sur le chauffe-ballon et nous commençons à faire couler l’eau. Nous cherchons à maintenir la température d’ébullition entre 78℃ et 80℃ idéalement mais il suffit de maintenir la température d’ébullition au-dessus de celle de l’éthanol (78℃) et en-dessous de celle de l’eau (100℃) pour obtenir un éthanol correct.   

          Nous avons aussi séparé les premières gouttes du distillat (environ une dizaine de gouttes), qui est en réalité du méthanol. Il s’agit d’un alcool simple de formule brute CH₃OH. Celui-ci est toxique pour l’homme, mais peut aussi être utilisé, tout comme l’éthanol, pour produire de l’énergie. Par exemple, il est utilisé dans des piles à combustible à méthanol direct (DMFC) et se montre très efficace. En effet, contrairement à l'hydrogène H, cet alcool ne nécessite pas de pression ou de basses températures, étant à l'état liquide à température ambiante. Cependant, lors de nos distillations, la quantité de méthanol recueillie reste limitée 5-6mL et donc l’essentiel de la production énergétique proviendra de l’éthanol.

 

          De plus, nous avons décidé de distiller ce qui restait de la première distillation car sachant que la température d’ébullition n’a pas été entièrement stable le long de l’expérience cela aurait pu nous permettre d'extraire plus d'éthanol.

          Après avoir répété cette même expérience plusieurs fois afin de vider complètement le produit de la fermentation, nous avons pu obtenir environ 60ml d’éthanol d’une masse de 49.1g. À l’aide d’un tableau qui donne la concentration en éthanol d'une solution en fonction de sa densité nous avons pu en tirer que la concentration de notre éthanol était de 89%: 

 

déthanol= ρéthanol / ρeau

 

Application numérique:

 

déthanol= (49,1 / 60) / 1,00

déthanol= 0,818

 

 

 

 

 

 

 

(Source:http://www.handymath.com/cgi-bin/ethanolwater3.cgi?submit=Entry)

 

Ainsi, nous pouvons voir que notre solution contient 89% d'éthanol. 

 

          De plus, nous avons pu en tirer environ 5-6ml de méthanol. Cet alcool peut être utilisé de plusieurs manières afin de produire le plus d’énergie possible. Il faudrait préciser que, lorsque nous avons distillé le rejet, nous avons obtenu un distillat d’une concentration éthylique négligeable (environ 6% d’éthanol). Ainsi, nous avons décidé de ne pas garder ce distillat et nous n’avons pas distillé le reste du rejet, de peur d’obtenir un distillat semblable.

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