歯ブラシ選びの大事なポイントとは?

高校化学からの質問です。
水の蒸留装置(リービッヒ冷却器がついているもの)の図で間違っている箇所を指摘しなさい、という問題があり、温度計の位置が加熱している液体の中に入っている点が間違っている、ということでした。何故液体につけてはいけないのでしょうか?蒸留する物質の沸点を知るためなら加熱している液体の温度を知る必要があるのではないでしょうか?気化した物質は沸点よりも高い温度であるから、やはり沸点のことを考えるなら温度計を液体に浸すべきだと思います。
宜しくお願いします。

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A 回答 (2件)

そもそも蒸留の原理はは沸点の違いにより混合物から目的成分を分離・濃縮するものです。

そして温度計は、目的成分の沸点になっているかの確認のために使われます。つまり、実際に目的成分が気体から液体になる温度を測らないと意味がありません。気体から液体になる部分はちょうど枝つきフラスコの枝分かれしている部分ですよね。だから温度計の位置はその部分なのです。もし液体中を測るとすると、それは蒸留の原理からいって不適切になります。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
>目的成分が気体から液体になる温度を測らないと意味がありません
なるほど、液体から気体ではなく、気体から液体を測るのですね。納得しました。ありがとうございます。

お礼日時:2008/02/26 06:08

加熱されている液体内の温度は沸点よりも高い事は「自明」ですので意味がありません。


沸点は、蒸留器の枝分かれする部分(トの字管と呼びます)のちょうど枝分かれする部分の中心に、「常に水滴がしたたり落ちる状態で」設置する事、と決まっています。
これは「気液平衡」が成り立っていることを「保証」している事になります。
ですので、水蒸気が届かず温度計が濡れなかったり、加熱されすぎて水滴が付かなかったりした場合は沸点をはかっている事になりません。
他の蒸留でも実験者は常に温度計の先端を観察して、蒸気が凝縮して安定してぽたぽたと(速すぎず遅すぎず)滴り落ちる液体があることに細心の注意を払います。
ここを見ているだけで液体混合物の沸点変化から、各成分がうまく分離されているかどうかさえ分かるのです。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
>熱されている液体内の温度は沸点よりも高い事は「自明」ですので意味がありません。
確かにそうです。納得しました。ありがとうございます。

お礼日時:2008/02/26 06:09

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蒸気の温度ですが、本来は「気液平衡」の温度を測るものです。純度が高くなると気液平衡の温度が理論値になります。
それより低いのは「前留」として捨て、理論値より高くなったら「後留」を少し取ってから蒸留を終えます。
位置が枝より少し低いのはこの位置だと気体と液体とが両方存在するからです両方存在しないと「気液平衡」を測定していることになりません。
蒸溜中常に温度計から液体が少しずつ垂れる状態での温度を測ります。
m(_ _)m


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