증류수

증류수(distilled water)는 물을 가열시켜 나온 수증기를 다시 냉각시켜 정제된 무색, 무취, 무미의 액체를 말한다. 정제를 거치지 않은 자연상태의 물 속에는 물분자 H₂O 이외에도 다양한 무기물, 유기물 등이 섞여있는 혼합물의 상태로 존재한다. 이러한 혼합물 상태의 물을 증류 방법을 거쳐 분리, 정제한 비교적 순수한 상태의 물을 증류수라고 한다. 증류 과정에 따라 1차, 2차, 3차 증류수로 나뉜다. 위의 등급은 정제 과정에 따른 분류로, 물의 순도와는 별개의 등급이다. 물의 순도를 나타내는 용어는 별도의 체계가 존재한다.

개요

물을 가열했을 때 발생하는 수증기를 냉각시켜 정제된 물을 말한다.

보통의 물, 즉 수돗물이나 우물물 등은 각종 유기물과 무기물을 함유하기 때문에 순수하지 못하다. 또 완전히 순수한 물의 pH는 7이어야 하지만, 물이 공기 중에 방치되어 있으면 이산화탄소가 녹아 pH 5.7 정도(약한 산성)가 된다. 그런데 각종 화학반응에 있어 순수한 물이 필요한 경우가 많기 때문에 이런 경우에 증류수를 사용한다. 증류수는 수돗물이나 우물물을 가열하여 수증기를 발생시키고, 만들어진 수증기를 냉각시켜 얻을 수 있다.

가열하기 전의 물 속에는 각종 불순물이 포함되어 있지만, 이를 가열하면 불순물은 그대로 남아 있고 순수한 물만 수증기가 되기 때문에, 이를 모으면 불순물이 섞이지 않은 물을 만들 수 있는 것이다. 그러나 한 번의 증류로 불순물이 100% 제거되는 것은 어렵기 때문에 순도가 매우 높은 물이 필요할 때는 1회 증류한 물에 소량의 과망가니즈산칼륨을 가해서 다시 증류한 재증류수를 사용한다. 몇 번의 증류 과정을 거쳤느냐에 따라 한 번 증류한 것을 1차 증류수, 두 번 증류한 것을 2차 증류수, 세 번 증류한 것을 3차 증류수 등으로 부른다.

증류수를 만드는 장치로서 유리제 장치에는 미량의 알칼리, 구리제에는 미량의 구리 등이 혼입되지만, 석영제(石英製)나 백금으로 만든 것에는 불순물의 혼입이 적다.

정밀한 실험을 할 때는 한 번 증류한 물에 소량의 과망간산칼륨을 첨가해 경질(硬質) 유리 또는 석영 용기 속에서 재증류한 것을 사용한다.

역사

음용수는 적어도 기원후 200년 이후부터 바닷물로부터 정제되어 왔으며 당시 프로세스는 알렉산드로스에 의해 명확하게 기술되었다.

중합수

1966년 소련 과학자 니콜라이 페디야긴(Nikolai Fedyakin)과 보리스 데랴긴(Boris Derjaguin)은 증류수가 유리 모세관을 통과하게 되면 그 중 일부가 특수한 상태로 변한다고 발표하여 세간의 관심을 모았다. 그 특수한 상태라는 것이 점성은 15배, 열팽창률은 1.4배, 영하 30도까지 냉각해야 얼음이 되고, 150~400도 정도까지 끓여야만 기체가 된다는 물리적 특성이었다. 학자들은 열광했으며 곧바로 윤활제, 마모방지제 등의 응용이 숱하게 제안되었다. 그러나 데랴긴 본인의 후속연구에 의해, 알고 보니 이는 유리 모세관에서 불순물인 규소가 섞여든 결과라는 것이 밝혀져서 이제는 완벽하게 흑역사화되었다.

참고자료

• 〈증류수〉, 《위키백과》
• 〈증류수〉, 《나무위키》
• 〈증류수〉, 《두산백과》

같이 보기

• 정제
• 증류
• 수증기
• 물

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