このページでは分留とは何か。また、分留の例・原理をわかりやすく図で解説しています。

※上は蒸留装置の写真

結論からいってしまうと分留とは、”3種類以上の物質が混ざった液体混合物から、物質の沸点(液体が気体に変化するときの温度)の違いを利用して、それぞれの物質に分離する方法”です。

分留は略称で、正式名称は「分別蒸留(ぶんべつじょうりゅう)」と言い、分留は”蒸留の一種”になります。

例えば、3種類の物質(物質A：沸点50℃、物質B：沸点100℃、物質C：沸点150℃)が混ざった液体混合物があるとして、それを分留によってそれぞれの物質に分離します。

下図のように液体混合物(物質A＋物質B＋物質C)を加熱していき、液体混合物の温度が50℃以上になると、まず物質A(沸点50℃)が気体に変化し、液体混合物から分離されて冷やされることで別容器の三角フラスコにたまります。

※上の分留は、単蒸留を繰り返して物質を分離する場合

同じように残った液体混合物(物質B＋物質C)を加熱していき、液体混合物の温度が100℃以上になると、次に物質B(沸点100℃)が気体に変化するので分離されて冷やされることで別容器の三角フラスコにたまります。

このような分留によって、3種類の物質が混ざっていた液体混合物は、物質A・物質B・物質Cのそれぞれの物質に分離することができます。

では分留の例として、原油(採掘されたままの不純物が多く含まれる石油)を各石油製品(灯油・ガソリン・軽油など)にどのように分留するのかを簡単に解説していきます。

※上は原油(採掘されたままの不純物が多く含まれる石油)の写真

原油の精製(分留)工程として、原油タンクから加熱炉(かねつろ)に原油が送られて加熱(300℃～350℃)され、その後に加熱された原油は蒸留塔に送られます。

そして原油が加熱されて気体に変化した物質は蒸留塔内で上昇していき、気体に変化せずに残った物質は重油・アスファルトに分けられます。

気体に変化して上昇した物質は各層で冷やされていき、沸点の高い物質から順番に気体から液体に戻り、このように分留によって原油は各石油製品へと分けられていきます。

また、原油の他に、空気(気体の混合物)をー190℃に冷却して液体空気(淡青色)にしてから、分留によって窒素・酸素などを得るのにも用いられます。

(大気中の空気を加圧して圧縮(断熱圧縮)させ、その圧縮された空気を冷ました後に、その空気を断熱膨張させるのを繰り返すことで空気の温度を下げていくことができます)

以上が「分留とは？例・原理をわかりやすく図で解説！」でした。

これまで説明したことをまとめますと、

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