화학공학소재연구정보센터
  • 분별증류 고등학생 질문드려요.
  •  drysun6  (2019/08/01)추천0   조회수73
  • 제가 친구들 앞에서 과학지문을 발표하는 프로젝트를 진행했는데요~ 탄화수소의 공비혼합물 증류를 다루는 내용이었습니다. 

    지문을 첨부하겠습니다.

    < 공비 혼합물을 만드는 성분의 혼합물은 보통 증류법으로는 순수한 성분으로 분리시킬 수 없으므로, 제3의 성분을 첨가하여 새로운 공비 혼합물을 만든다. 이때, 새로운 공비 혼합물의 끓는점이 원 용액의 끓는점보다 충분히 낮아지도록 한 다음 증류함으로써 증류 잔류물이 순수한 성분이 되게 하는 것이 공비 증류다. 예를 들면, 1기압에서 수분을 함유하는 에탄올은 공비 혼합물을 만드는데, 단순한 증류로는 공비 혼합물에 상당하는 에탄올 밖에 얻지 못한다. 그러나 벤젠을 첨가하여 제3의 공비 혼합물을 만드는데, 단순한 증류로는 공비 혼합물에 상당하는 에탄올 밖에 얻지 못한다. 그러나 벤젠을 첨가하여 제 3의 공비 혼합물을 만들어 수분을 제거하면 순수한 에탄올을 얻을 수가 있다. 벤젠은 물과 친화력이 매우 작아 거의 용해되지 않는 반면 에탄올과의 친화력이 매우 크므로, 물을 함유하고 있는 벤젠을 첨가하면 에탄올의 증기압이 상당히 감소하여 증기 속에는 수증기의 함량이 증가한다. 그러므로 이것을 증류하면 수분은 휘발되고 순수한 에탄올만 남게 된다. 공비 증류는 순수 탄올을 만들기 위해 벤젠을 첨가해서 한 것이 시초라고 전해지고 있는데, 현재는 석유화학과 그 밖의 방면에 널리 쓰이고 있다. >

    -수능특강 과학 08지문

     

    제가 이 지문을 읽으면서 의문이 들었던 점은 3가지 였는데요,

    1. 먼저 벤젠 물과 친화력이 작아 거의 용해되지 않는다고 했는데, '물을 함유하고 있는 벤젠을 첨가한다'는 말이 어떤 의미인지 궁금합니다.

    2.  그리고 벤젠을 첨가하여 순수한 에탄올을 얻을 수 있다고 했는데, 수증기가 먼저 휘발되면 벤젠과 에탄올이 함께 존재하는 것 아닌가요? 그렇다면 벤젠과 에탄올을 분리시키는 방법은 무엇인가요? 저는 벤젠과 에탄올의 끓는점을 이용해 분별증류 시키면 분리할 수 있을 것이라고 생각했지만 이 둘의 끓는 점은 약 2도 정도밖에 차이가 나지 않습니다. 약 2도의 온도차이로 분별증류가 가능한가요? 불가능 하다면 그럼 벤젠과 에탄올을 분리시켜 순수한 에탄올을 얻을 수 있는 방법은 무엇인가요?

    3. '이때, 새로운 공비 혼합물의 끓는점이 원 용액의 끓는점보다 충분히 낮아지도록 한 다음 증류함으로써' 왜 원용액의 끓는점점보다 낮아지나요?

     

    아는선으로 최대한 답변 부탁드립니다ㅠㅠ

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