정련
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1. 개요
정련은 물질로부터 불순물을 제거하는 조작을 의미한다. 자연계의 대부분의 물질은 혼합물이며, 화학 연구를 위해 순수한 물질을 얻는 것이 중요하다. 정제는 액체의 경우 증류를 반복하여 끓는점이 일정한 것을 얻고, 고체의 경우 재결정을 반복하여 녹는점이 일정하게 유지되도록 하여 수행한다. 정제의 대상으로는 금속, 석유, 실리콘, 설탕, 식물성 기름 등이 있으며, 고순도 금속은 전자, 반도체 등 첨단 산업에, 석유는 휘발유, 경유 등의 생산에, 실리콘은 반도체 웨이퍼 제조에, 설탕은 순수한 설탕을 얻는 데, 식물성 기름은 식용유의 품질 향상에 사용된다.
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2. 정제의 배경
자연계에 존재하는 것은 대부분 혼합물이다. 그 성분이 가장 많은 것을 기준으로 하고, 그것에 비해서 분량이 적은 것을 불순물이라고 한다. 물질로부터 불순물을 제거하는 조작을 정제라고 한다. 화학에서는 물질의 성질을 조사하는 일이 많으므로, 물질은 가급적 순수한 것이 바람직하다.
물질의 정제에는 물질의 상태와 특성에 따라 다양한 방법이 사용된다. 액체는 증류, 고체 결정은 재결정을 통해 정제할 수 있다.
3. 정제의 수단
3. 1. 액체 정제
액체인 경우에는 증류를 되풀이하여 끓는점이 일정한 것을 모은다. 혼합물은 순수한 물질보다 끓는점이 높은 것이 보통이므로, 증류하여 끓는점이 낮아지면 아직 순수하지 않고, 끓는점이 변하지 않으면 순수하게 되었다고 생각할 수 있다. 물질에 따라서는 끓는점이 일정하게 되어도 공비 혼합물을 이루는 경우도 있다.
3. 2. 고체 정제
고체 결정을 정제할 때는 재결정을 반복한다. 혼합물은 순수한 물질보다 녹는점이 낮으므로, 재결정을 통해 녹는점이 더 이상 올라가지 않고 일정하게 유지되면 거의 순수한 물질을 얻었다고 판단할 수 있다.
4. 정제의 대상
정제는 다양한 물질을 대상으로 한다. 금속, 석유, 실리콘, 당, 식물성 기름 등이 대표적인 정제 대상이다.
4. 1. 주요 정제 대상
금속, 석유, 실리콘, 당, 식물성 기름
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