일반화학실험_카페인추출

소개글

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목차

1. Purpose

2. Theory
(1) 추출의 원리와 분배계수
(2) 추출할 때 용매를 여러 번에 나누어 추출하는 것이 한번에 하는 것보다 효과적인 이유
(3) CaCO3를 넣어주는 이유
(4) Salting Out
(5) Drying agent
(6) 에멀젼 생성 이유, 억제 또는 제거 방법
(7) 카페인의 구조와 성질
(8) Scheme in this Experiment
(9) 응 용

3. Chemical & Apparatus

4. Procedure

5. Data & Results
(1) 사용한 홍차의 평균 무게
(2) 얻어진 카페인의 무게
(3) 녹차 1g 당 카페인 함유량
(4) 얻어진 카페인의 색

본문내용

1. Purpose : 화합물의 분리, 정제 방법 중 널리 이용되는 추출에 대한 원리와 개념을 이해하고, 녹차 잎에 존재하는 카페인을 추출을 통해 분리하여 실험의 원리를 파악한다.

2. Theory
(1) 추출의 원리와 분배계수
어떤 시료 수용액에 섞이지 않는 유기 용매를 가하여 흔들면 수용액에 녹아 있는 용 질 중의 일부 성분이 새 용매 쪽으로 옮겨 올 수가 있다. 이처럼 두 섞이지 않는 용매 사이의 용질의 분배를 이용하여 물질을 분리하는 법을 추출(extraction)이라 한다.
용질의 분배는 정량적으로 분배계수(partition coefficient), K (식(1)) 로 표시되는데 이는 용질 A 가 두 섞이지 않는 용매 S 와 S'의 혼합물과 접촉하여, 일정한 온도에서 평형에 도달했을 때 두 용매에 포함된 A 의 농도의 비율을 나타낸 것이다.

<중 략>

(3) CaCO3를 넣어주는 이유
홍차와 녹차에는 카페인, sugar, peptides, chlogenic acid, tannic acid, plant pigment (식물색소)등 물에 잘 녹는 물질과 cellulose, fat, protein 등 물에 녹지 않는 물질이 있다. 알칼로이드의 일종이며 질소 화합물 중 하나인 카페인은 basic nitrogen 이 많기 때문에 weak base 의 성질을 가진다. 홍차에는 카페인이 tannic acid 에 의해 산 염기 반응으로 salt 형태로 물에 녹게 된다.
따라서 CaCO3 를 넣어서 용액에 존재할 수 있는 tannic acid 를 중화하여 추출할 때 에 카페인이 보다 효율적으로 유기층에 분배되도록 하고 유기산인 tannic acid 를 제거 한다.

(4) Salting Out
유기층과 수층 사이에서 수층을 NaCl 과 같은 염으로 포화시켜 줌으로써, 유기물 분 배가 수층보다는 유기층으로 더욱 크게 일어날 수 있도록 하는 처리를 말한다.