[실험] 알코올의 증류

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[실험] 알코올의 증류에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

플래시 증류라고도 하는데, 고온으로 가열한 액체의 일부를 증기와 함께 채취해 감압하면 용액은 자신의 증기와 평형을 유지하면서 급속히 증발한다. 반드시 성분의 분리를 목적으로 하지는 않기 때문에 석유공업에서의 파이프스틸 외에 해수의 탈염이나 폐액의 처리 등에도 이용된다.
공비 증류는 보통 증류로는 분리하기 어려운 혼합물을 분리할 때 제3의 성분을 첨가해 공비 혼합물을 만들어 증류에 의해 분리하는 방법이다. 공비 혼합물을 만드는 성분의 혼합물은 보통 증류법으로는 순수한 성분으로 분리시킬 수 없으므로, 이들 성분과 혼합하여 별개의 공비 혼합물을 만드는 제3의 성분을 첨가하여, 새로운 공비 혼합물의 끓는점이 원 용액의 끓는점보다 충분히 낮아지도록 한 다음 증류함으로써 증류 잔류물이 순수한 성분이 되게 하는 증류이다. 공비 증류는 순수 알코올을 만들기 위해 벤졸을 써서 한 것이 시초라고 전해지고 있는데, 현재는 석유화학과 그 밖의 방면에 널리 쓰인다.
일반적으로 액체 또는 고체의 표면으로부터는 그것을 구성하는 물질의 증기압에 따라 분자가 증발하고 있다. 따라서 이 증발분자를 포집하여 응축함으로써 증류를 할 수가 있다. 분자 증류는 그중, 10 mmHg 이하의 고진공 하에서 행하는 증류로 필요로 하는 분자만을 다른 분자와 충돌하지 않고 분리할 수 있는 방법이다. 그 물질에 대하여 가능한 한도의 저온에서 증류를 할 수 있으므로, 좀처럼 기화하지 않는 고분자 물질의 증류 정제나, 고온에서 쉽게 분해되는 지용성 비타민류의 증류 등에 사용된다. 다만, 비평형 증류이므로 분류효과가 적다는 결점이 있다.
2) 결과에 대한 해석
- 앞에서 찾은 것처럼 이번 실험에서 사용한 알코올은 에탄올이기 때문에 주성분이 대부분 물과 에탄올인 wine과 혼합한 용액 30 mL에서는 물과 에탄올을 분리하는 증류 장치가 필요했다.
따라서 이를 바탕으로 이번 실험을 조금 더 해석해보겠다. 1기압에서 물의 끓는점은 100°C이고, 에탄올의 끓는점은 78.5°C이기 때문에 혼합물을 가열하게 되면 에탄올의 끓는점인 78.5°C에 먼저 도달하게 된다. 이 온도에서는 물은 많이 기화되지 않고, 에탄올만 활발한 끓음이 일어난다. 또한, 에탄올의 상태 변화(액체에서 기체)에 열이 사용되므로 혼합물 액체의 온도는 크게 상승하지 않는다. 에탄올이 대부분 기화하여 냉각기를 지나 액체 에탄올로 얻어지고 난 후에 다시 온도가 100°C까지 오르게 되면 이때부터 물이 활발히 끓기 시작하여 수증기로 바뀌고 냉각기에서는 물이 응축되어 얻어진다. 하지만 우리 조는 80°C 부근에서 온도가 유지되는 채로 실험을 종료했기 때문에 오른쪽에 있던 round bottom flask에 얻어진 용액은 순수한 에탄올일 것이다.
9. 참고문헌
이홍인 / (2015년) / 일반화학실험(1판) / 자유아카데미
대한화학회 / (2011년) / 표준일반화학실험(제7개정판) / 천문각
세화편집부 / (2001년) / 화학대사전 / 세화
한국식품과학회 / (2004년) / 식품과학기술대사전(제1판) / 광일문화사
사이언스올 / 증류 / 3월 29일 / https://www.scienceall.com/%ec%a6%9d%eb%a5%98distillation/
대한화학회 / 응축기 / 3월 28일 / http://new.kcsnet.or.kr/
서울여자대학교 e-class system / 알코올의 증류 / 3월 26일 / http://cyber.swu.ac.kr/ilos/st/course/online_list_form.acl?WEEK_NO=4
농촌진흥청 / 분별증류 / 3월 29일 / http://www.rda.go.kr/main/mainPage.do

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알코올,   증류,   물질의 분리,   일반화학실험