분별결정

요약 화학에서 용해도의 차이를 이용하여 결정을 석출시켜서 두 성분 이상의 용질을 분리, 정제하는 방법이다.

용매에 두 가지 이상 물질이 용해되어 있는 경우 농도, 온도 따위의 요인에 변화를 주어 녹아 있는 물질을 각각 결정으로 석출시켜 순수한 물질로 정제하는 과정을 분별결정이라고 한다.

일반적인 분별결정 방법은 정제하고자 하는 물질들이 잘 녹는 용매를 선택하고 높은 온도에서 물질들을 녹인 다음 서서히 온도를 내리면 각각의 성분들이 용해도 차에 의해 결정이 석출되도록 하며, 이때 석출된 결정은 정제된 물질이다.

예를 들어 염화나트륨과 붕산이 섞인 혼합물의 경우, 두 물질을 100℃ 이상의 물에 용해시킨 후 냉각시키면 온도에 따른 용해도 차이가 큰 물질인 붕산이 결정으로 먼저 석출되어 나오게 된다. 이러한 과정을 되풀이하여 각각의 물질로 분리해 낼 수 있다.

이 방법은 화학공학에서 반복적인 분별결정 과정을 통해 아주 순수한 물질을 얻거나 버려지는 용액에서 유용한 물질을 생산하고자 할 때 이용되고 있다.

자연현상에서, 지구 내부의 마그마가 고체화하여 암석이 석출하는 과정도 분별결정의 한 예이며, 이것을 마그마의 분별결정작용이라고 한다. 또, 고체상(固體相)과 액체상이 공존하고 있는 고용체의 고체상 부분을 제거하면, 남아 있는 액체상은 서서히 녹는점이 낮은 쪽의 성분이 많아지게 된다. 따라서 액체화와 고체화를 반복하면, 혼합물을 각 성분으로 나눌 수가 있다. 이 조작도 분별결정이라고 하는 경우가 있다.