純粋な物質はそれぞれ沸点が決まっていました。このことを利用して液体の混合物を分けることができます。
エタノールと水の混合物を加熱する実験
エタノールも水も純粋な物質ですが、お互いを混ぜ合わせると混合物です。この混合物からエタノールをとり出す実験ですね。
手順 エタノール3cm3と水17cm3を混ぜ、
枝つきフラスコの中でおだやかに
熱する。出てきた液体を2cm3ずつ試験管
に集める。何℃のときに出てきたか
温度を測定する。それぞれの試験管の液体について
性質を調べる。・におい
・火がつくかどうか結果
グラフでは、沸点がはっきりしませんが、エタノールの沸点付近の温度で少し水平に近い部分を探します。
そこが混合物の中のエタノールが沸騰している部分です。
1本め(エタノールの沸点くらいの温度)
アルコールのにおい・ろ紙にひたして
火をつけるとつくことから
エタノールを多くふくむ液体2本め
アルコールのにおいも弱まり、
火もつかないので、水の混じった
うすいエタノールである可能性が高い3本め(水の沸点くらいの温度)
アルコールのにおいはほとんどしない
ので、水を多くふくむ液体
蒸留
上の実験のような方法を蒸留といいます。
蒸留…液体を熱して沸騰させ、出てきた気体を冷やしてふたたび液体にしてとり出すこと
↓
沸点のちがいにより、混合物を分けてとり出すことができる沸点が低いほうの物質が先に出てくる
1回の蒸留では、純粋な物質をとり出すことはできません。
何度も蒸留をくり返すことによって、ほぼ純粋に近い物質をとり出すことができます。混合物をから純粋に近い物質をとり出す方法は
・蒸留…液体の混合物を分ける
・ろ過…水にとけない固体をとり出す
・再結晶…水にとける固体の混合物を分ける
などがあります。再結晶については「水溶液」の「溶解度」の項目を参考にしてください。
石油の精製(参考)
地下からくみ上げられたばかりの石油(原油)は
数種類の物質の混合物です。それぞれの物質の沸点のちがいを利用して
さまざまな物質を蒸留でとり出しています。加熱された原油が「精留塔」にはいる
↓
上部ほど温度が低いので、
それぞれの物質は沸点付近の温度の場所で
液体になってたまる
↓
沸点のちがいによってそれぞれの物質に
分けられる精留塔には上部ほど沸点の低い物質が集まる
2種類以上の液体の混合物を蒸留し、沸点のちがいによって
液体を分けることを分留ということもあります。top > 身のまわりの物質 > 状態変化 > 蒸留