1. 혼합물 분리 방법
※ 주로, 물질 정제법(Purification)과 관련됨
- 정제법 : 혼합물로부터 불순물을 제거하여, 순도를 높이는 조작
ㅇ 분리 조작의 주요 분류 방식
- 가스 흡수,추출,흡착 등과 같은 `분리제를 이용하는 방식`
- 증발,응축,증류,결정석출 등과 같은 `상변화를 이용하는 방식`
- 유체 중 입자를 `외부 힘이나 장벽(필터,막 등)을 이용해 분리하는 방식`
2. 주요 방법 例
ㅇ 여과법 (Filtration) : 용해성 차이를 이용
- 유동성 혼합물을 여과지(거름종이)에 투과시켜 고체,액체의 분리 조작
- 例) 모래와 소금물 (여과법), 모래와 소금 (여과 증발법 : 우선, 물에 녹인 다음, 여과 증발)
ㅇ 증류법 (Distillation) : 휘발성(끓는점) 차이를 이용
- 물질 종류 마다 증기로 변하는 성질이 다름을 이용
. 증기압이 높은 물질을 더 빠르게 증발시켜 응축시키는 등
- 구분
. 승화법 (Sublimation) : 고체와 증기가 공존하는 경우에 사용되는 방법
. 분별 증류법 : 원유의 정제 분리(휘발유,등유,경유,...) 등
- 例) 바닷물에서, 증류수의 분리
ㅇ 침전법 (Precipitation) : 불용성,비중,유속 등을 이용
- 용액으로부터 침전시켜 고형 성분을 분리하는 방법
ㅇ 원심 분리법 (Centrifuge) : 크기나 밀도의 차이를 이용
- 느린 속도에서는 크기가 큰 것들이, 빠른 속도에서는 크기가 작은 것들이 가라앉음
- 例) 혈액에서 백혈구와 적혈구의 분리 등
ㅇ 재결정법 (Recrystallization) : 온도에 따른 용해도 차이를 이용
- 녹인 다음 식히면, 소량의 불순물은 녹은 상태로 있고, 순수 물질은 결정으로 석출
- 주로, 결정성 물질을 정제하고 순도를 높이는 과정
- 例) 염화칼륨과 소금
ㅇ 추출법 (Extraction), 용매 추출법 (Solvent Extraction) : 용해성 차이 등을 이용
- 분리하려는 물질을 액체에 녹이고, 용해성 차이 등을 이용
. 혼합물 내 특정 물질(용질)을, 용해시킬 수 있는 용매를 사용하여, 그 성분을 분리해 내는 방법
.. 즉, 어떤 물질(용질)을 한 상에서 다른 상으로 옮기는 것
- 구분
. 고액 추출(固液抽出) 또는 침출(浸出) : 고체에서 추출하는 경우
. 액액 추출(液液抽出) : 액체에서 추출하는 경우
- 주요 용매 : 물,알코올,에테르,석유 에테르,벤젠,아세트산에틸,클로로폼 등의 액체
. 시료,물,유기 용매를 분별 깔때기 안에 넣고 흔든 다음 방치하면,
. 비중에 따라 두 층(물과 유기 용매 층)으로 나뉘게되고,
. 이때 이동한 용질을, 각각 분취하여 분리하는 등 여러 방법이 가능함
- 例) 커피,홍차,녹차 등을, 뜨꺼운 물로 녹이고, 여과지를 통과시켜, 추출 가능
ㅇ 공기 액화 분리법
- 공기를 액화해서 저온에서 공기의 각 성분으로 증류 분리하는 조작
ㅇ 투석 (Dialysis) : 농도 차이 이용
- 막 양면의 농도차를 추진력으로 하여 용질이 이동하는 현상
ㅇ 이온 교환 수지 (Ion Exchange Resin)
ㅇ 크로마토그라피 (Chromatography) : 표면 흡착력 이용
- 혼합물을 이동 상과 고정 상을 이용해 개별 성분으로 분리하는 방법
. 고체 표면에 물질이 흡착되는 능력 차이를 이용
. 용매 추출법과 유사한 원리로 작동
- 구분 : 액체 크로마토그라피, 기체 크로마토그라피
* 대표적인 현대적 분리법으로써, 다성분 복잡한 혼합물 시료 분석 전에 주로 수행됨
ㅇ 전기분해 (Electrolysis) : 전기력 이용
- 例) 물을 전기분해하면, 수소와 산소로 나뉘어짐
ㅇ 자성 (Magnetism) 이용
- 모래와 철, 철과 황 등이 섞여 있는 경우, 철이 자석에 끌리는 성질을 이용하여 분리 가능