[일반화학실험] 크로마토그래피 : 혼합물을 분리하는 한 방법으로서 색소 분리를 통한 크로마토그래피의 종류와 원리를 배운다.

소개글

[일반화학실험] 크로마토그래피 : 혼합물을 분리하는 한 방법으로서 색소 분리를 통한 크로마토그래피의 종류와 원리를 배운다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.Title
2.Introduction
3.Principle & Theory
4.Apparatus & Reagents
5.procedure
6.Result
7.Discussion & Feeling

출처

본문내용

판을 수직으로 세우고, 시계접시를 덮어서 전개제가 증발하지 않도록 한다.
3)전개제가 TLC판의 위쪽 끝에서 1cm정도 떨어진 곳까지 도달하면 TLC판을 꺼내서 말린 다음에 그림 8-4와 같이 Rr값을 측정한다. 순수한 색소의 Rr값과 미지 시료의 경우에 생긴 반점들의 Rr값을 비교해서 미지 시료에 들어있는 색소의 종류를 알아낸다.
적색 40호
황색 5호
청색1호
미지시료
이동거리
2.3cm
2.5cm
1.8cm
2.8cm
Rf값
0.77
0.83
0.60
0.93
6.Result
용매의 이동거리 = 3cm
7.Discussion & Feeling
크로마토그래피는 색소의 분리를 통해 혼합물을 구성하는 화합물의 종류와 농도를 알아보는 방법이다. 이러한 화합물의 분리는 각각의 성분으로 분리하는 분석의 필수적인 과정이자 물질을 순수한 상태로 얻기 위한 수단이다. 크로마토그래피에는 흡착 크로마토그래피, 겔투과 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피, 분배 크로마토그래피 등의 여러 가지가 있는데 이번 실험에서는 얇은 층 크로마토그래피를 사용한다. 얇은 층 크로마토그래피란 실리카겔이나 알루미나 같은 고체표면에 극성이 큰 액체 막을 입힌 정지상을 사용하여 색소를 분리하는 방법이다. 이 실험에서 실리카겔과 알루미나를 사용하는 이유는 TLC를 할 때 정지상은 주로 실리카겔이다. 용매에 녹아 있는 물질이 A, B가 있을 때, A가 B보다 극성이 클 다면, 실리카겔은 극성이 크기 때문에 A, B 중 극성이 더 큰 A와 상호작용을 한다. 그래서 A를 더 오래 머무르게 하고, B는 상호작용을 덜 해서 상대적으로 빨리 전개된다.
이번 실험에는 적색40호(바이올렛), 황색 5호, 청색 1호 식용색소와 미지시료를 사용하였다. 미지시료는 다양한 성분들이 섞인 것으로 여러 개의 점이 찍힐 것이다. 왜냐하면 각 성분마다 TLC판에 대한 흡착력과 용매에 대한 인력이 다르기 때문이다.
TLC판 바닥에서 1cm위치에 각각의 시료들을 모세관으로 찍고 전개제에 넣어준다. 전개제란 TLC에서의 이동상을 말하며 물보다 극성이 작은 뷰탄올, 아세트산, 암모니아 등의 혼합용액이 사용된다. 이 실험에서는 뷰탄올이 사용됐다. 전개제에 TLC판을 넣을 때는 점이 전개제에 닿지 않도록 주의해야 한다. 전개제는 증발하지 않도록 시계접시로 잘 덮어줘야 하는데 그 이유는 TLC는 고정상과 이동상의 친화력의 차이를 이용하여 혼합물을 분리하는 것이고, 이때 전개제의 극성은 혼합물의 분리에 큰 영향을 미친다. 전개제의 증발을 막지 않으면 성분이 변하게 되어 혼합물의 분리에 영향을 미치게 된다. 증발이 일어나면 전개제의 이동속도가 느려지고 이동거리가 증발이 일어나지 않을 때보다 작게 나오게 되어 Rf값이 정확하게 나오지 않는다.
TLC판을 전개제에 넣어 주자 시료들이 조금씩 올라가기 시작했는데 이론에서처럼 모세관 현상에 따라 전개제가 TLC판을 적셔 올라가자 시료들의 색이 점점 분리되기 시작했다.
적색40호는 네모난 모양을 띄면서 점점 퍼지는 형태로 색이 분리 되었다. 황색 5호는 세로로 길게 선의 형태로 위로 올라가는 형태를 띄면서 색이 분리되었다. 청색 1호는 동그란 모양으로 색의 분리는 큰 차이는 없이 밝기가 달라졌다.
실험 결과를 통해 먼저 Rf값부터 구해야 하는데 Rf값은 각 시료가 움직인 이동거리와 용매의 이동거리의 비로 이 것은 전개제의 종류에 따라 독특한 다른 값을 나타내기 때문에 물질의 확인에 유용하다. 이 Rf값을 통해 시료들의 흡착력과 인력의 세기를 알 수 있다.
실험 결과에 따라 각각의 시료의 Rf값을 구하면
적색40호(바이올렛): Rf=2.3/3=0.77
황색 5호: Rf=2.5/3=0.83
청색 1호: Rf=1.8/3=0.60
미지시료: Rf=2.8/3=0.93
Rf값이 클수록 TLC판에 대한 흡착력이 작고 용매와의 인력이 가장 크다. 이 실험에서는 미지시료의 Rf값이 가장 컸으므로 미지시료가 TLC판에 대한 흡착력이 작고 용매에 대한 인력이 가장 크다는 뜻이다. 반대로 청색 1호가 Rf값이 가장 작았으므로 TLC판에 대한 흡착력이 크고 용매에 대한 인력이 가장 작다는 뜻이다.
이번 실험은 간단하고 오래 걸리지 않는 실험이었다. 그리고 신기하고 재밌는 실험이었기 때문에 시료가 올라가고 색이 분리되는 것을 관찰하는 시간이 지루하지 않았다. 극성에 따라 분배계수가 달라져 색이 분리된다는 것을 알게 되어 정말 놀라웠다. 그리고 전개제에 따라 Rf값이 달라지는 것도 신기했다. 다른 전개제에 실험을 했을 땐 어떤 결과가 나올지 궁금했다. 이번 실험을 통해 크로마토그래피가 어떤 것인지 알고 그 종류와 이론에 대해 배울 수 있어 좋았다. 물질의 분리에는 많은 방법이 있는데 크로마토그래피는 그 중 가장 많이 사용되고 간단하게 물질의 성분을 알아보는 방법이다. 하지만 간단해 보이는 이 분리의 방법에도 많은 이론들이 들어가 있다는 것을 알고 또 이 실험을 통해 그 원리를 이해하고 체험해 볼 수 있어서 유익한 시간이었다. 이번 실험에는 얇은 층 크로마토그래피를 사용했지만 다음에는 또 다른 크로마토그래피 방법으로 물질을 분리하고 물질의 성질을 알아보고 싶다.
<출처>
일반 화학 실험-대한 화학회 (p.74~p.81)
네이버 지식백과
네이버 지식인
사이언스 올 과학 용어사전
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=420663
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크로마토그래피 실험,   일반화학실험,   혼합물,   실험결과,   크로마토 그래피,   색소의 분리,   크로마토그래피