分留とは?蒸留との違いから原油精製・沸点の原理まで完全解説
分留とは?蒸留との違いから原油精製・沸点の原理まで完全解説の詳細について、分かりやすい解説を基に徹底解説します。
Q1:分留と蒸留の最も分かりやすい見分け方は何ですか?
A1:取り出す物質が「実質的に1種類(または液体と不揮発性固体の分離)」であれば通常の蒸留、「沸点が異なる複数の液体成分を温度ごとに何段階にも分けて取り出す」のであれば分留(分別蒸留)です。海水から真水を取り出すのは蒸留、原油からガソリンや灯油を取り出すのは分留です。
Q2:エタノールと水の分留で、なぜ途中で温度が一定にならないのですか?
A2:純粋な水であれば沸騰中は100℃で温度が一定になりますが、混合物の場合はエタノールが蒸発するにつれてフラスコ内に残る液体の「水に対する比率」が徐々に高まるためです。液の組成が刻一刻と変化するため、沸点そのものも78℃付近から100℃に向かってなだらかに上昇し続けます。
Q3:製油所の分留塔で、ガソリンだけをたくさん作ることはできますか?
A3:分留(常圧蒸留)そのものは原油にもともと含まれる成分を沸点順に分けるだけなので、ガソリンの割合だけを都合よく増やすことはできません。そのため実際の石油化学工場では、分留した後に余った重質油を熱や触媒で強制的に分子切断(クラッキング/流動接触分解)してガソリン留分へと化学変換する二次加工装置を併用しています。
Q4:家庭でのお酒造り(蒸留酒の製造)は分留にあたりますか?
A4:ウイスキーや焼酎を製造するプロセスは、発酵液(水とアルコールと香味成分の混合物)からアルコール分を高濃度で抽出するため、原理的には分別蒸留(分留)の一種です。ただし、日本の酒税法上、許可なくアルコール度数1度以上の酒類を自作・蒸留することは法律で厳しく禁じられています。