[중등2과학] 증류와 원유 분리

자. 이번 수업은 증류를 이용한 혼합물의 분리에 대해 알아보자.

증류는 액체 혼합물을 끓여 순수한 액체를 얻는 방법을 말한다.

 

예를 들어 소금물을 끓이면

 

소금보다 끓는점이 낮은 물이 수증기로 끓어나오며

 

수증기를 냉각하면 순수한 물을 얻을 수 있다.

 

이처럼 증류는 끓는점을 이용해 혼합물을 분리하는 방법이며

 

혼합물을 구성하고 있는 성분 물질의 끓는점 차이가 클수록

 

쉽게 분리된다.

물과 에탄올 혼합물을 분리하는 과정을 통해

 

증류에 대해 조금 더 자세히 살펴보자.

다음과 같이 온도계가 달린 증류 장치에

 

 

물과 에탄올 혼합물을 넣은 후

 

가열하면서

 

시간에 따른 온도 변화를 측정하여 그래프로 나타내고

 

 

A, B, C, D 구간에서 시험관에 모이는 물질들을 따로 모은다.

 

이 때 끓임쪽을 같이 넣어 혼합물이 갑자기 끓어 오르는 것을 막는다.

A 구간에서는 시험관에 아무런 액체도 모이지 않지만

 

B구간에서는 끓는점이 78도씨인 에탄올이 모이고

 

C구간에서는 소량의 에탄올과 물이

 

D구간에서는 끓는점이 100도씨인 물이 끓어 나온다

 

즉, 서로 잘 섞이는 액체 혼합물을 가열하면

 

끓는점이 낮은 물질이 먼저 끓어나온다는 것을 알 수 있다. 

증류를 이용하면

 

바닷물에서 먹을 수 있는 물을 얻거나

 

막걸리에서 맑은 소주를 얻을 수 있으며

 

원유도 끓는점 차이를 이용해 분리해 낼 수 있다. 

원유를 높은 온도로 가열해서 증류탑에 넣으면

 

끓는점이 가장 낮은 석유 가스가

 

증류탑 꼭대기에서 가장 먼저 분리되어 나오고

 

그 다음은 휘발류 혹은 나프타

 

등유, 경유, 중유 순으로 분리되며

 

가장 아래쪽에

 

아스팔트가 찌꺼기로 남는다. 

 

위쪽으로 갈수록 증류탑의 온도는 낮아지고

 

분리되어 나오는 물질의 끓는점도 낮아진다. 

https://youtu.be/WRqku60R_WE

 

 

탑사이언스 과학학원(대구 수성구)

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