증류
1. 개요
단위조작 중 2가지 이상의 휘발성 물질의 혼합물을 분리시키는 조작을 말한다. 휘발성의 차이를 이용해 액체 혼합물을 분리할 때 유용하다.
라울의 법칙으로 분리되는 양을 계산하는데 간단히 말해서 끓는점이 낮은 물질(80도)와 끓는점이 높은 물질(100도)가 50:50 질량비로 혼합되어 있다면 끓는점은 평균점은 90도라고 예상할 수 있다.[1] 이상 기체와 이상 액체에만 적용되는 라울의 법칙과 달리 실제 구성하는 물질간에는 분자간 인력,척력 등 기타적인 힘이 존재하므로 90도보다 높을 수 있고 낮을 수 있다. 화학공학과 전공이라면 이와 관련해서 단위조작과 열역학에서 배운다. 또 이와관련된 계산은 열역학에서 주로 다루는데 상태방정식 PV=nRT로부터 모든것을 구할 수 있다. 즉 모든것의 시작.
2. 증류탑
[1] 청화의 경우 막걸리를 증류해서 만든다. 막걸리의 에탄올은 물보다 끓는점이 낮으니 더 쉽게 증발한다. 그러므로 가열하여 기화시키면 기체상에는 에탄올이 상대적으로 많이 존재하므로 기체만 액화시키면 더 높은 농도의 술인 청화를 얻을 수 있다. https://youtu.be/3TaYEdj-QdI를 보면 대략적인 제조과정을 볼 수 있다. 모든 막걸리를 다 끓여서 액화시키면 안된다. 처음에 발생한 일부기체만 모아서 증류해야한다. 왜냐하면 다 증발시켜 액화시키면 다시 막걸리가 되기 때문이다.