미래엔 과학2 · 물질의 특성 · 혼합물의 분리

밀도 차를 이용한 혼합물 분리

흔들어 섞인 혼합물이 시간이 지나며 어떻게 갈라지는지 관찰하고, 밸브 조작으로 순도와 회수율의 균형을 직접 설계해 보세요.

분리 장치 · 분액깔때기 현재 혼합물 · 물 + 식용유 학습용 확대/가속
핵심 원리

서로 잘 섞이지 않는 액체는 밀도 차에 따라 위층과 아래층으로 나뉘고, 고체-액체 혼합물은 더 무거운 고체가 가라앉아 침전층을 만듭니다.

교과서 연결

미래엔 과학2 1권 p35의 물과 식용유 분리 활동을 바탕으로, 침전과 원심분리 확장 모드까지 함께 비교합니다.

실생활 연결

기름 유출 정화, 광산 침전조, 폐수 처리 장치에서는 밀도 차와 상분리 여부를 함께 고려해 분리 전략을 설계합니다.

오늘의 탐구 질문
  • 1. 물과 식용유가 층으로 나뉘는 이유는 무엇인가?
  • 2. 밀도 차가 있어도 서로 잘 섞이면 왜 분리하기 어려운가?
  • 3. 층 분리를 빠르게 하려면 어떤 장치를 추가할 수 있는가?
관찰 포인트와 흔한 오답
  • 위층은 밀도가 더 작은 물질이 차지합니다.
  • 밀도 차가 커도 서로 잘 섞이면 분액깔때기로 분리되지 않습니다.
  • 세게 흔드는 행위는 분리를 쉽게 만드는 것이 아니라 오히려 다시 섞이게 만들 수 있습니다.
예상 층 분리 시간 약 24초 정지 분리 모드
예상 순도 82% 밸브 속도가 느릴수록 상승
예상 회수율 71% 밸브 속도가 빠를수록 상승
추천 장치 분액깔때기 상분리 여부를 먼저 확인
현재 조건

물 + 식용유 · 정지 분리

대기 42초, 밸브 속도 0.55, 층 라벨 표시 상태입니다.

예측

아직 선택 전

먼저 어떤 층이 위에 올지 예측해 보세요.

실제 결과

실행 대기

실행 후 층 분리 장면과 수거 비커가 함께 바뀝니다.

해석

밀도와 상분리를 함께 보기

밀도 차만 보는 것이 아니라, 서로 섞이는지 여부와 밸브 조작까지 함께 봐야 실제 분리 결과를 설명할 수 있습니다.

오개념 차단 카드

모든 액체가 층 분리되는 것은 아닙니다.

밀도 차가 조금 있더라도 서로 잘 섞이는 액체는 분액깔때기로 나눌 수 없습니다. 비교 버튼을 눌러 에탄올+물 반례를 함께 보세요.

반례 비교 대기

`반례 비교`를 켜면 에탄올+물 컬럼이 함께 나타나며, 밀도 차가 있어도 서로 섞이면 층 분리가 일어나지 않는다는 점을 바로 비교할 수 있습니다.

파랑 · 분리 품질 금색 · 순도 초록 · 회수율 정지 분리 곡선
    1단계 · 예측
    혼합물을 충분히 섞은 뒤, 어떤 층이 위에 남을지 먼저 예측해 보세요.
    밀도 차와 상분리 여부를 함께 판단해야 합니다.

    예측 먼저

    반례 활성화 · 에탄올 + 물은 층 분리되지 않음