추출(Extraction) 실험

소개글

추출(Extraction) 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

□실험 목적

□ 실험장치와 시약

□ 참고이론

□ 실험방법

□ 실험결과 및 정리

□ 연구과제

본문내용

등의 다른 분리 방법을 사용해야 한다. 분배계수가 같지 않고 비슷한 경우에는 분별 증류와 countercurrent distribution 등의 기술이 사용될 수도 있다. 우리는 실험에서 Ether를 추출제(extrant)로 사용하였다. 그 경우 추출의 효율
은 추제의 양이 많을수록, 또한 여러 단계를 거치면 더욱 높아짐을 알 수 있었다. 따라서 좀더 많은 단을 통하면 더욱 효율을 높일 수 있으므로 크로마토 그래피의 이론 단수는 HPLC에 경우만 보더라도 보통 25,000이상이므로 크로마토 그래피 법을 사용한다면 높은 효율을 얻을 수 있다.
2. Distribution coefficient를 약술하라.(분배계수)
앞에서도 언급했듯이 서로 섞이지 않는 두 액체 A와 B가 두 액체 층을 이루고 있을 때, 두 액체에 다 녹을 수 있는 어떤 용질 M을 넣어 주면 이 용질은 두 액체 층에 분배되어 평형을 이루게 된다. 이러한 평형상태에서는 액체 A로부터 액체 B로 이동하는 용질 분자수와 액체 B로부터 액체 A로 이동하는 분자의 수가 서로 같으며 따라서 평형을 다음과 같이 나타낼 수 있다.
M(A) = M(B)
여기서 M(A)와 M(B)는 각각 용매 A와 용매 B에 용해되어 있는 용질분자를 나타낸다. M(A)와 M(B)의 농도를 각각 Ca와 Cb로 나타내면 다음과 같은 관계가 성립할 것이다.
K = {{C}_{A}} over {{C}_{B}}
이와 같이 정의되는 평형상수 K를 분배계수(Distribution Coefficient)라고 하는데, 주어진 온도에서는 용질의 양에 관계없이 일정한 값을 나타낸다. 즉 두 액체 층에 용해되어 있는 용질의 농도비는 일정하다는 것을 알 수 있게 된다. 일반적으로 물과 유기 용매 사이의 분배계수의 크기는 용매의 종류, 용질의 종류, 온도에 따라서 변화한다.
3. 추출을 위한 용매의 조건은 무엇인가?
1) 용매는 용액의 용매와 섞여서는 안 된다.
2) 선택된 용매는 분리하고자 하는 성분에는 가장 유리하고, 불순물과 다른 성분에는 불리한 분배계수를 가져야 한다.
3) 재결정에서와 마찬가지로 용매는 혼합물의 성분과 화학적으로 반응해서는 안 된다.
4) 용매는 추출 후 용질로부터 쉽게 제거할 수 있어야 한다. 보통의 경우 용매는 증류하여 제거하므로 휘발성이 있는 용매가 유리하다. 그러므로 추출물질과 끓는점이 비슷한 용매는 피한다.
5) 선택도가 커야 한다. : 추제(액체 용제)를 목적으로 하는 추질(추료『고체 또는 액체의 원료』중에 포함된 가용성 성분)은 가능한 많이 용해하되 원용매는 되도록 용해되지 않는 선택도가 큰 것이 필요하다. 이것을 정량적으로 표시하면 성분 A에 대한 추제 S의 선택도
beta
는 다음과 같다.
beta = {{K}_{A}} over {{K}_{B}} = {{{y}_{A}} over {{x}_{A}}} over {{{y}_{B}} over {{x}_{B}}} = {{{y}_{A}} over {{y}_{B}}} over {{{x}_{A}} over {{x}_{B}}}
여기서 x는 추잔상에서의 분율이고 y는 추출상에서의 분율이다. 또 A는 추질, B는 원용매, K는 분배계수이다. 추제가 많이 필요하기 때문에 그 값이 클수록 분리효과가 크다.
6) 회수가 용이해야 한다.
7) 값이 싸고 화학적으로 안정해야 한다.
8) 비점 및 응고점이 낮으며 부식성과 유독성이 적고 추질과의 비중차가 클수록 좋다.
9) 두 용액의 밀도차가 커야 한다.
이러한 특징을 만족하여 추출에 사용하는 용매에는 에테르, 벤젠, 석유에테르, 사염화탄소, 클로로포름 외에 톨루엔, 부탄올, 1-에탄올, 이황화탄소, 초산에틸, 리그로인 등이 있다.

키워드

추출,   아세트산,   NaOH,   분배계수