증류는 일반적으로 끓는점이 다른 액체의 혼합물을 분리하는 데 효과적입니다.
그러나 증류로 분리할 수 없는 두 가지 물질은 끓는점이 동일한 물질 또는 공비점을 형성하는 물질입니다.
공비점은 일정한 온도에서 끓는 혼합물이며 증기의 구성은 액체와 동일합니다.
증류로 일부 물질을 분리할 수 없는 이유를 이해하기 위한 4가지 핵심 사항
1. 끓는점이 동일한 물질
두 물질의 끓는점이 정확히 같으면 증류로는 분리할 수 없습니다.
두 물질이 함께 증발하고 응축되기 때문입니다.
각 성분의 증기압은 끓는점의 총 증기압에 동일하게 기여합니다.
따라서 휘발성을 기준으로 분리할 수 없습니다.
이 시나리오는 드물지만 이성질체 또는 밀접하게 관련된 화합물에서 발생할 수 있습니다.
2. 공비
공비점은 끓는점이 일정하기 때문에 단일 성분처럼 행동하는 혼합물입니다.
증기의 구성은 액체와 동일합니다.
따라서 증류가 적용되더라도 혼합물은 변하지 않습니다.
공비에는 최소 비등 공비와 최대 비등 공비의 두 가지 유형이 있습니다.
최소 비등 공비점은 끓는점이 어떤 성분보다 낮습니다.
최대 비등점 공비점은 어떤 구성 요소보다 끓는점이 높습니다.
최소 비등점 공비물의 예로 에탄올과 물의 혼합물을 들 수 있습니다.
이 혼합물은 78.15°C에서 끓는데, 이는 순수한 에탄올(78.3°C)이나 물(100°C)의 끓는점보다 낮은 온도입니다.
이 때문에 단순 증류로는 에탄올을 순도 100%로 증류하는 것이 불가능합니다.
요약
증류는 끓는점이 동일한 물질이 함께 기화 및 응축되기 때문에 분리하지 못합니다.
또한 증류 과정 내내 증기와 액체의 구성이 동일하게 유지되기 때문에 공비증류도 실패합니다.
이러한 한계는 증류로 물질을 분리하기 전에 물질의 특성을 이해하는 것이 중요하다는 점을 강조합니다.
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