MiraeN Science 2 · Distillation

끓는점 차를 이용한 증류

가열 플라스크에서 생긴 증기가 유리관을 따라 이동하고, 냉각기에서 액적으로 맺혀 수집 플라스크에 떨어지는 과정을 거시 장면과 미시 장면으로 함께 읽습니다.

교과서 p38~39 물 + 에탄올 / 물 + 아세톤 단순 증류와 분별 증류 비교 학습용 확대/가속

핵심 원리

끓는점이 낮은 성분이 먼저 기화하고, 냉각기에서 다시 액체가 되면 분리가 진행됩니다. 즉, 증류는 가열 부위와 냉각 부위가 모두 있어야 완성됩니다.

교과서 연계

미래엔 과학2 1권 p38~39의 물과 에탄올 혼합물 분리 활동을 기반으로, 단순 증류와 분별 증류의 차이를 감각적으로 비교하도록 구성했습니다.

실생활 연결

석유 정제는 끓는점 차이를 이용해 여러 성분을 단계적으로 분리합니다.
술 제조 과정에서는 에탄올이 더 잘 기화되는 성질을 활용합니다.
해수 담수화 장치도 증발과 응축을 이용해 물을 회수합니다.

오늘의 탐구 질문

증류에서 냉각기가 꼭 필요한 이유는 무엇인가?
끓는점 차가 작을수록 왜 분리가 어려운가?
소금물처럼 비휘발성 용질이 섞인 경우에는 어떤 결과가 기대되는가?

관찰 포인트

온도계는 기체가 지나는 위치를 읽어야 실제 증류 온도를 잘 반영합니다.
냉각수 온도가 높으면 증기가 액체로 되돌아오지 못해 회수율이 떨어집니다.
끓는점 차가 작고 컬럼이 없으면 수집액도 혼합 상태에 가깝게 남습니다.

흔한 오답 포인트

증기가 되었다고 해서 자동으로 순수한 한 성분만 남는 것은 아닙니다.
끓는점 차가 작으면 한 번의 단순 증류만으로는 분리가 충분하지 않을 수 있습니다.
응축이 일어나지 않으면 분리가 끝난 것이 아니라 증기가 빠져나간 것입니다.

Result Panel

현재 조건 / 예측 / 실제 결과 / 해석

예측을 먼저 입력한 뒤 실행하면, 수집액 조성과 남은 용액 조성을 동시에 비교하며 원인과 결과를 해석할 수 있습니다.

현재 조건 혼합물과 장치 설정을 계산 중입니다.

예측 먼저 어떤 성분이 먼저 모일지 선택해 보세요.

실제 결과 증류를 실행하면 수집액 순도와 회수율이 여기에 표시됩니다.

해석 가열, 냉각, 끓는점 차, 컬럼 유무가 어떻게 함께 작동하는지 설명합니다.

예측 먼저

먼저 어떤 결과가 나올지 고른 뒤 실행해 보세요. 예측과 실제 결과를 같은 패널에서 비교합니다.

온도계 판독

온도계 위치를 점검하면, 왜 잘못된 위치에서 읽은 값이 실제 증류 온도와 다르게 보이는지 확인할 수 있습니다.

수집액과 남은 용액 비교

수집액 순도

예상 순도 계산 중

회수율

예상 회수율 계산 중

남은 용액 성분

잔류액 조성 계산 중

오개념 차단

실험 로그

단계	조건	관찰

Particle View

입자 확대

플라스크, 증기 경로, 응축 구간을 나누어 낮은 끓는점 성분이 더 많이 기체 쪽으로 이동하는 과정을 미시적으로 보여 줍니다.

색 + 텍스트 중복 표시

입자 확대창 준비 중

낮은 끓는점 성분 높은 끓는점 성분

Temperature & Purity

온도-시간 곡선과 분리 효율

증류 진행 중 온도 변화와 수집액 순도 변화를 동시에 표시합니다. 절대값보다 상대적 경향을 읽는 학습용 모델입니다.

상대값 모델

그래프 준비 중

Thermometer Zoom

온도계 확대 보기

온도계 위치가 맞는지와 현재 읽은 헤드 온도를 함께 확인합니다.

측정 전

110°C 95°C 80°C 65°C 50°C 35°C

온도계 확대 보기를 켜면 헤드 온도와 판독 오차가 표시됩니다.

예측 -> 실행 -> 검증 먼저 혼합물과 냉각 조건을 정한 뒤, 온도계 위치를 점검하고 증류를 실행해 보세요.

1. 조건 설정