昇華法とは?ヨウ素と砂の混合物の分離を例に分かりやすく解説してみた

どうも受験化学コーチわたなべです。

混合物の分離方法の中で昇華を使った方法である昇華法を解説していきます

ヨウ素やナフタレンのような昇華性を持っている固体を純粋な状態で取り出す方法です。こちらをヨウ素と砂の混合物を分離する実験を例に分かりやすく解説していきます。

そもそも昇華とは?

昇華とは?

固体が液体にならずに直接気体になることや固体が気体を経由して固体になることを昇華とよぶ。

基本的に昇華は固体から液体にならずに気体になることです。ドライアイスなんかはよい例ですが、ドライアイスって液体を経由せずに二酸化炭素になって空気中に消えていきますよね

ちなみに逆の気体が固体になることを凝華(ぎょうか)と言います。昔は区別せず昇華と呼んでいたのですが、意味が分かりにくいことこの上ないので、いい改変だと思います。

分子結晶を作る物質の多くはこの昇華性を持っています

分子結晶の中でも水素結合をしないファンデルワールス力で結合しているものは、分子同士の結合が弱くてバラバラになりやすく、固体だったとしてもすぐに気体になります。

合わせて読みたい

ナフタレンやヨウ素に関してはこちらの記事で解説しました。

分子結晶とは?性質や特徴、具体例をあげて解説してみた

混合物の分離法の昇華法をわかりやすく解説!

昇華法とは

昇華を使って固体と固体の混合物を分離する方法のこと

別の記事では固体と液体の混合物を分離する方法として蒸留、液体と液体の分離法として分留を紹介してきました。

昇華法とは昇華性質を持っている固体を

ヨウ素と砂の混合物を例に昇華法

このようにヨウ素と砂の混合物を入れたビーカーを加熱します。

こうするとヨウ素だけが昇華します。砂ってSiO2共有結合の結晶なので、ガスバーナーごときで気体にすることなんて絶対に無理です。

なのでヨウ素だけが昇華して気体になります

すると砂はない純粋なヨウ素になります。このようにして「固体と固体」から昇華性質を生かして固体を分離することに成功しました。

昇華に関しては以下の動画も視聴してイメージをつけてみてください。

まとめ

重要ポイント
  • 昇華法は固体と固体の混合物を昇華を使って分離する方法
  • 昇華の性質がある分子結晶のナフタレンやヨウ素で使える分離法

いかがでしたか?

またこのあたりの分野って勉強を継続していると分かりにくいことも多くなってきます。このほかにも昇華法以外の混合物の分離法をご紹介します。

固体と液体の分離法である蒸留ですね。下の記事で解説しています。

【分離法】蒸留や分留とは?違いや実験手順、注意点をまとめてみた

また液体と液体の分離法である分留は、以下の記事でよく出る「石油の分留」を例に出して解説しています。

石油(原油)の分留の仕組みや手順をわかりやすく解説!

例えば、分子結晶と共有結合の結晶ってどう違うんだったけ?とかですね。こんがらがってきます。

しょうご
SiO2が共有結合の結晶でCO2が分子結晶ってどういうこと?

って迷ってきませんか?このようなことは別記事で解説しています。

【まとめ】共有結合の結晶と分子結晶の違いと見分け方

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浪人の夏休みまで死ぬほど勉強したにも関わらず偏差値50を割ることも。そんな状態から効率よく化学を学び化学の偏差値を68まで爆発的に伸ばした。その経験を塾講師としてリアル塾で発揮するも、携われる生徒の数に限界を感じ化学受験テクニック塾を開講。 自己紹介の続きを読む。