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冷却槽(れいきゃくそう)

一般小学生

まとめ

  • 蒸留装置の最上部に位置し、内部に冷水を入れることで上昇してきた蒸気を冷却するための部位。
  • 気体となった成分を温度変化によって凝縮させ、再び液体(露)に戻して回収する役割を担う。
  • 江戸時代蒸留器蘭引(らんびき)」において、加熱槽・中段と組み合わせて物質を分離・精製するために不可欠な要素である。

解説

蒸留は、混合物を加熱して蒸発させ、生じた蒸気を冷却して再び液体として回収することで、特定の成分を分離・精製する操作である。このプロセスにおいて、冷却槽は「液化」を促す重要な役割を果たす。加熱槽で発生した蒸気が冷却槽の底面に触れると、槽内の冷水によって熱を奪われ、凝縮して液体へと変化する。

江戸時代に広く用いられた陶器製の蒸留器「蘭引」は、この原理を垂直に重なった3つの構造で実現している。最下段の加熱槽で混合液体を火にかけ、発生した蒸気が中段を経て最上段の冷却槽に到達する。冷却槽で冷やされて生じた水滴は、内部の受け皿から側面の管を通って外部の容器へと流れ出る仕組みである。このように、加熱による気化と冷却による液化という一連の状態変化を組み合わせることで、純度の高い物質を抽出することが可能となる。

コラム

冷却槽の効率を維持するためには、槽内の水の温度を低く保つ必要がある。蘭引を使用する際も、上部の水が温まると蒸気が十分に冷やされず回収率が下がるため、適宜冷たい水に入れ替える作業が行われていた。現代の化学実験で用いられるリービッヒ冷却器などは、常に冷水を循環させることでこの冷却効率を一定に保つ工夫がなされている。

小学生のみなさんへ

蘭引らんびきという、江戸時代から使われている道具を知っていますか?これは、まざりものを熱して、その湯気ゆげを冷やすことで、純粋な液体えきたいを取り出す「蒸留じょうりゅう」という仕組みを使った道具です。

冷却槽は、その道具の一番上にある部分です。ここに冷たい水を入れておくと、下から上がってきた熱い湯気ゆげが冷やされて、また水滴すいてきにもどります。この水滴すいてきを集めることで、お酒や薬などの成分せいぶんを取り出すことができました。

ルラスタコラム

昔の蔵から見つかったお茶を入れる道具のようなものが、実はこの「蘭引」だったということがあります。見た目は地味ですが、当時の科学技術がつまったすごい道具だったのですね。

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