化学

混合物の分離方法って何がある?7つの方法を元研究員がわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。「混合物」を「分離」したい時どうする?

混合物を分離する実験操作はいくつかあり、取り出したい物質の性質によって選択することが必要なんだ。

今回は「混合物」の「分離方法」について、実験室で混合物を分離して目的の成分を取り出して分析してきたライターwingと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

wing1982

ライター/wing

元製薬会社研究員。小さい頃から化学が好きで、実験を仕事にしたいと大学で化学を専攻した。卒業後は化学分析・研究開発を生業にしてきた。化学のおもしろさを沢山の人に伝えたい!

1.混合物と純物質

image by iStockphoto

身の回りの物質には、純水や酸素や鉄のように他の物質が混ざり合っていない1種類の物質からできている純物質と空気や海水のように2種類以上の物質が混ざり合った混合物があります。

1-1.混合物と純物質の違い

純物質はそれぞれ固有の融点(固体から液体に変化する温度)と沸点(液体から気体に変化する温度)をもっています。融点や沸点を調べることにより、その純物質の種類を特定することが可能です。

そして混合物は純物質が2種類以上混ざり合っているため、固有の融点や沸点をもちません。混合物は混ぜ合わせた純物質の割合により性質が異なることを覚えておきましょう。

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混合物はいくつかの純物質が混ざり合ってできている。純物質にはそれぞれ固有の性質があり、沸点や融点が違うなど、物質を示す指標がいくつかあるんだな。

1-2.混合物の分離

混合物を純物質いくつかに分離したい時は、純物質固有の性質の違いを利用して純物質を1つずつ取り出します。

この混合物から純物質を取り出す実験操作のことを分離といい、分離した物質から不純物を取り除くことで純度を高める操作のことを精製というのです。

それでは、混合物の分離方法について1つずつ解説していきましょう。

2.ろ過

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ろ紙を用いて液体と液体に溶けない固体を分離します。

液体と固体の混合物の時は、目に見えない細かい穴が多数空いている紙(ろ紙)をフィルターとして使い、上から液体と固体の混合物を流し込むことで分離するのです。

ろ紙はろ紙自体の直径に種類がありますが、空いている穴の大きさにも種類があるので、適切な種類のろ紙を選択する必要があります。

自然に液体と固体の分離を待つ方法の他に、実験室ではアスピレーターを用いてろ紙以下を減圧にすることで分離を早める吸引ろ過が用いられことが多いです。

これは純物質それぞれの粒子の大きさの違いを利用した分離方法になります。

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