Nachweis von Ethanol

von Maximilian Wolf

Thema: Erdölraffination und Energieträgergewinnung Tags: Ethanol, E10, Alakanol, Nachweis, Biokraftstoff, Bioethanol, Erdöl, Bioethanol Klassenstufen: 9-10 Versuchsart: SV
Ziel des Versuchs: In diesem Versuch wird in Bezug auf E10-Kraftstoff in n-Heptan gelöster Ethanol nachgewiesen.

Materialien

3 Reagenzgläser, Pasteurpipetten

Chemikalien

Ethanol, Heptan, Salpetersäure (30 %), Cer(IV)-ammoniumnitrat,

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS
Ethanol 225​‐​319210​‐​240​‐​305+351+338​‐​403+233
n-Heptan H225-H304-H315-H336-H410--
Salpetersäure 1 M H314P280-P301+P330+P331-P305+P351+P338-P309+P310
Cer(IV)-ammoniumnitratH272-H302-H318P210-P280-P305+P351+P338-P309+P310

Durchführung

1 g Cer(IV)-ammoniumnitrat wird in 2,5 mL halbkonzentrierter Salpetersäure gelöst und ggf. leicht erwärmt.

Zu einer 5 %igen sowie einer 10 %igen Lösung von Ethanol in Heptan, sowie einer Blindprobe aus reinem Heptan werden einige Tropfen der Cer(IV)-ammoniumnitrat-Lösung hinzugegeben.

Beobachtung

Es bildet sich eine Phasengrenze aus organischer Heptan-Ethanol-Phase oben und wässriger Phase aus Nachweisreagenz unten. An der Phasengrenze verfärbt sich die wässrige, gelb-orangene Cer(IV)-ammoniumnitrat-Lösung braunrot. Die Blindprobe weist keine Farbveränderung auf, die Lösung bleibt orange.

Abb. 1: Salpetersaure Cer(IV)-ammoniumnitrat-Lösung weist je nach Verdünnungsgrad eine gelblich-orangene Färbung auf.
Abb. 2: Die farblosen Lösungen mit v.l.n.r. 5, 10 und 0 Vol.-% Ethanol weisen nach Cer(IV)-ammoniumnitrat-Lösung einen Farbveränderung von gelb nach rot auf. Die Vergleichslösung rechts weist nur die gelbliche Färbung des Nachweisreagenz auf.
Abb. 3: Die farblosen Lösungen mit v.l.n.r. 5, 10 und 0 Vol.-% Ethanol weisen nach Cer(IV)-ammoniumnitrat-Lösung einen Farbveränderung von gelb nach rot auf. Die Vergleichslösung rechts weist nur die gelbliche Färbung des Nachweisreagenz auf.

Deutung

Ethanol kann in die wässrige Phase diffundieren. Gelb-orangene Cer(IV)-ammoniumnitrat reagiert mit Ethanol zu rotem Cer(IV)-ethanolat. Dieser Nachweis ist spezifisch für Alkanole, also auch andere Alkanole als Ethanol.

RG: [Ce(NO3)6]2- + CH3CH2OH + H2O ⇌ [Ce(NO3)5(CH3CH2O)]2- + NO3- + H3O+

Entsorgung

Cer(IV)-ammoniumnitrat-Lösung wird im Abfallbehälter für Schwermetalle entsorgt.

Heptan-Ethanol-Lösung bzw. Heptan oder Ethanol werden im Behälter für organische Lösungsmittel entsorgt.

Salpetersäure wird im Behälter für Säure-Base-Abfälle entsorgt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Der Nachweis von Alkanolen kann als Einstieg in die Unterrichtseinheit über die Stoffklasse der Alkanole erfolgen. Anschließend können weitere Eigenschaften und die Verwendung von Alka- nolen besprochen werden.

Literatur

Heger, K. (2006). Zucker. http://www.chids.de/dachs/expvortr/777Zucker_Heger.pdf [abgerufen am 08.08.2015]
Illumnia-Chemie.de (2009). Nachweis von Alkoholen. http://illumina-chemie.de/alkohole-t1770.pdf (abgerufen am 15.08.2015)

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