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蒸留(じょうりゅう)

一般小学生

まとめ

蒸留
混合物加熱して発生した蒸気を冷却し、再び液体として回収することで、沸点の異なる成分を分離・精製する操作

解説

蒸留は、物質が液体から気体へ、そして再び液体へと変化する「状態変化」を応用した分離法です。複数の物質が混ざり合った液体を加熱すると、沸点の低い物質から順に蒸発して気体になります。この気体を冷却装置(リービッヒ冷却器など)で冷やすことで、元の混合物から特定の成分を純度の高い状態で取り出すことが可能になります。

混合物の分離にはいくつかの手法がありますが、蒸留は特に「沸点の差」を利用する点に特徴があります。例えば、水とエタノールの混合物を加熱すると、沸点の低いエタノール(約78℃)が先に留出してきます。これに対し、固体が溶けた水溶液から固体を取り出す「再結晶」などは、溶解度の差を利用する手法です。

分離法 利用する性質 主な対象
蒸留 沸点の違い 液体どうしの混合物など
結晶 溶解度の違い 固体が溶けた水溶液
ろ過 粒子の大きさ 液体と溶けない固体
コラム

江戸時代には「蘭引(らんびき)」と呼ばれる陶器製の蒸留器が使われていました。これは最下段で加熱し、最上段の冷水で蒸気を冷やして、中段の管から液体を取り出す合理的な構造をしていました。現代でも、原油をガソリンや灯油に分ける石油精製や、ウイスキーや焼酎などの蒸留酒造り、さらには宇宙ステーションでの水の再利用など、幅広い分野でこの原理が活用されています。

小学生のみなさんへ

蒸留じょうりゅう」とは、まざりあった液体を熱して、出てきた湯気を冷やしてまた液体にもどすことで、中身を分ける方法のことです。たとえば、お酒(エタノール)と水をまぜたものを熱すると、お酒のほうが先に湯気になって出てきます。その湯気を冷やすと、もとのお酒だけを取り出すことができるのです。

この方法は、わたしたちの生活のいろいろなところで使われています。海水を熱して、塩分をふくまないきれいな水を作ったり、石油からガソリンを作ったりするときにも、この「蒸留じょうりゅう」の仕組みが役立っています。

ルラスタコラム

江戸時代には「蘭引らんびき」という道具を使って、薬草からくすりを作ったりしていました。お茶を入れる道具のような形をしていますが、実は中が3つの部屋に分かれていて、とてもかしこい仕組みで蒸留をしていたんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 蒸留とはどのような操作のことですか
混合物を加熱して蒸気にし、それを冷却して再び液体にすることで成分を分離する操作
【応用】 蒸留は、物質のどのような性質の違いを利用して分離を行っていますか
物質ごとの沸点(液体が沸騰する温度)の違いを利用している
【実践】 蒸留の実験で、枝付きフラスコの中に「沸騰石」を入れるのはなぜですか
急激に沸騰が起こる「突沸(とっぷつ)」を防ぎ、液体の温度を安定させるため

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