Ed’s regenton Probleem

Een zeer interessant probleem werd op 25/4 door Ed opgeworpen. Hij beschrijft een aan hem in de droom geopenbaarde en (dus) geniale oplossing voor het opvangen van de eerste, “verkeerde” portie regenwater. Nu heeft een gedroomde oplossing meestal ook een vervelend aspect. Zie bijvoorbeeld de uitleg door Jozef in het Oude Testament van de dromen van de bakker en de schenker. Voor de schenker liep dat goed af, maar de bakker werd opgehangen. Nu is voor dat laatste geen oplossing te bedenken, maar voor het probleem van Ed wellicht wel. Opdat hij niet te lang op de oplossing door een volgende droom hoeft te wachten geef ik hem een kleine handreiking, naast de opmerkelijke vondst van Paul op 1 mei over het openstaande kraantje. Mijn bijdrage komt niet in de vorm van een droom maar van een zestig jaar oude herinnering. Ik neem u in gedachten mee naar het Organisch Chemisch Practicum aan de TH Delft. Wij leerden daar allerlei nuttige zaken waaronder het destilleren van vloeistoffen. Hoe dat precies ging staat onderaan deze bijdrage in de bijlage.

De analogie met het probleem van Ed is dat wij beiden te maken hebben met twee opeenvolgende porties vloeistof: de (ongewenste) zgn. voorloop en daarna de gewenste vloeistofportie. Bij het destilleren verwissel je zodra de voorloop is afgelopen de ontvanger. De daarin opgevangen voorloop gooi je gewoon weg. De gewenste fractie (bij Ed zuiver regenwater, in mijn voorbeeld was dat Calvados) wordt vervolgens in de nieuwe ontvanger verzameld.

Hier eindigt de overeenkomst want ik gooi de voorloop weg terwijl die van Ed in zijn reservoir blijft zitten. Voor het ledigen daarvan heeft zijn droom hem de geniale oplossing van het piepkleine gaatje aangereikt. Maar dit zal inderdaad op den duur gaan verstoppen. Ed vraagt om suggesties en ik heb er twee:

  1. Laat de afvoer uit het piepkleine gaatje aflopen door een slangetje. Bij verstopping kun je die terugblazen, met de mond of met een luchtbedpomp.
  2. Maak een afvoerbuis met een kraantje dat voldoende wijd is om de vuiligheid door te laten. Na gebruik van het reservoir open je het kraantje en tapt het af.

Nu hebben beide oplossingen een bezwaar. Bij 1. zal op den duur de vuiligheid zich toch in het reservoir ophopen. Bij 2. moet jij na iedere operatie aanwezig zijn om met de hand het kraantje te openen.

Ik zie de oplossing in een COMBINATIE VAN 1. EN 2.  Je kunt weken afwezig zijn en toch zal het reservoir via het piepkleine gaatje iedere keer geleegd worden. Wanneer dit door vervuiling dreigt te stoppen (of ruim voordien) open je het kraantje van 2. en de vuiligheid wordt afgevoerd. Beste Ed ik hoop dat je er iets aan hebt.

 

BIJLAGE: DESTILLATIE IN HET LABORATORIUM.

 

De student bouwt van losse stukken glaswerk een destilleer-opstelling zoals bijgaand schetsmatig weergegeven.

In de kolf K zit het te scheiden vloeistofmengsel. Laten wij een sprekend voorbeeld nemen uit de Normandische landbouwpraktijk. Het te scheiden mengsel is dan cider, en de opgave is daaruit een zuivere Calvados fractie af te scheiden. Dat gaat zo. Je steekt de vlam van gasbrander B aan. De cider wordt nu langzaam verhit en begint te koken. De eerste damp die hierdoor gevormd wordt stijgt op en bereikt de waterkoeler W. Die wordt door het koelwater KWgekoeld. Hierdoor condenseert de damp en de condensaatdruppels vallen in de ontvanger O. De eerste hoeveelheid condensaat heeft niet de gewenste samenstelling: het kookpunt, zoals aangegeven door thermometer T, is lager dan die van Calvados (neem hiervoor het kookpunt van zuivere alcohol, 78,4oC). Deze eerste fractie, aangeduid als de voorloop, kan zelfs giftig zijn door de aanwezigheid van methylalcohol. Bij doorgaande destillatie bereikt het condensaat op een gegeven moment de gewenste samenstelling. Dit is te zien doordat de kooktemperatuur de gewenste waarde bereikt, of doordat de gewenste kleur of smaak bereikt is. Op dit moment wordt de voorloop beëindigd en gaan wij over tot de productie van zuivere Calvados.

Dit is het moment waarop de analogie met Ed’s regenwaterafvoer optreedt.

Bij hem gaat de afvoer automatisch over naar de regenton. In ons geval verwisselen wij de ontvanger O en de opvang van Calvados neemt een aanvang.

Frans Goudriaan

Enable Javascript