[유기화학실험] 분별증류 예비보고서

증류란 유기화합물을 합성할 때 불순물이 포함되기 때문에 이들의 정제는 화학에서 중요한 실험조작 중의 하나이다. 유기화학 실험실이나 공장에서 흔히 사용되는 분리 및 정제법에는 여러 가지가 있으나 이번 실험에서는 증류법에 대해 살펴보도록 한다. 증류는 불순물을 포함하는 액체를 정제하는데 가장 중요한 실험조작법으로 휘발성의 차이를 이용하여 액체를 혼합물로부터 각 성분을 분리하는 조작을 말한다. 증류의 종류에는 단순증류, 분별증류, 감압증류, 진공증류 등이 있다.
단순증류란 불순물이 비휘발성인 혼합용액과 끓는점의 차이가 큰 혼합용액에 이용, 효율성이 크지는 않다. 분별증류란 액체 혼합물의 끓는점 차이를 이용하여 끓는점에 따라 증류되어 나오는 물질을 차례로 분리하는 방법이다. 불순물이 휘발성인 혼합용액에 이용한다. 기화왿� 액화가 반복되게 함으로써 분리의 효율을 높인다.

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가열부에는 혼합물이 든 둥근바닥 플라스크가 있는데, 이 플라스크에는 가지가 달려 기화돼 나오는 기체가 냉각부로 들어가도록 한다. 이 때 사용하는 둥근바닥 플라스크는 밑바닥이 둥글기 때문에 중탕가열을 할 때 열을 골고루 전달할 수 있는 장점이 있다. 그리고 가열 시에 갑자기 끓어오르는 현상을 막기 위해 미리 작은 사기조각 등의 끓임쪽을 넣어둔다.

냉각부는 아랫쪽으로 찬물이 들어왿� 윗쪽으로 빠져나가도록 되는데, 냉각부로 들어온 고온의 기체가 액화된다. 이렇게 냉각된 액체는 포집부의 플라스크로 모이는 것이다. 이 때 냉각부에 찬물이 들어오는 방향이 아랫쪽 --> 윗쪽으로 향하게 하는 이유는 물이 윗쪽에서 아랫쪽으로 흐른다면 냉각부에 찬물이 고이지 못하고 중력으로 인해 바로 아랫쪽으로 빠져버린다. 그러므로 찬물을 아랫쪽에서 들어오게 한다면 냉각부에 물이 꽉 찰 수 있기 때문에 냉각효과를 최대한 높일 수 있다. 이 냉각기의 이름을 ‘리비히 냉각기’라 한다.