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1. 종이 크로마토그래피를 이용한 식물 색소 분리
1.1. 종이 크로마토그래피의 원리
종이 크로마토그래피의 원리는 물질들이 고정상과 이동상 사이에서 서로 다른 분배 계수를 가지기 때문에 분리되는 것이다. 이때 고정상은 종이이고, 이동상은 전개 용매이다.
시료 용액을 종이에 점적하면 모세관 현상에 의해 전개 용매가 종이를 따라 올라가게 된다. 각 물질들은 고정상인 종이와 이동상인 전개 용매에 대한 친화력이 다르기 때문에 이동하는 속도가 달라진다. 즉, 전개 용매에 대한 용해도가 높고 고정상에 대한 흡착력이 낮은 물질일수록 더 빠르게 이동하게 된다.
이러한 원리에 따라 시료 내 각 성분들이 분리되어 일정한 간격으로 나타나는데, 이때의 이동 거리를 이용하여 물질의 정성 및 정량 분석이 가능하다. 이동 거리와 전개 거리의 비를 나타내는 머무름 인자(Rf)값을 구함으로써 각 성분을 확인할 수 있기 때문이다.
따라서 종이 크로마토그래피는 혼합물의 성분들을 분리하고 확인하는데 널리 이용되는 매우 효과적인 분석 기법이라고 할 수 있다.
1.2. 실험 재료 및 방법
실험 재료 및 방법은 다음과 같다.
시금치, 메탄올, 아세톤, 막자사발, chromatography paper, 모세 유리관, 시험관, 핀, 전개용매(toluene), 눈금 자, 연필 등을 준비하였다. 먼저 시금치 잎에 아세톤과 메탄올을 1:3 비율로 가하여 엽록소 추출액을 만들었다. 이는 엽록소가 물에는 잘 녹지 않고 유기용매에 잘 녹는 성질을 이용한 것이다.
이어서 여과지의 한쪽 끝에서 2cm 떨어진 곳에 연필로 선을 그었다. 그리고 엽록소 추출액을 모세 유리관을 사용하여 연필로 그은 선 중앙에 점적하였다. 점적한 곳을 완전히 말린 후 4회 정도 반복하여 점적하였다.
다음으로 여과지를 핀을 이용하여 시험관 마개에 매단 후, 전개용매가 들어있는 시험관 안에 전개용매에 약 0.5cm만 잠기도록 넣었다. 전개액이 여과지 위에서 5mm 정도 못 미치는 곳까지 전개되었을 때 여과지를 꺼내어 재빨리 전개액이 전개된 부분을 연필로 표시한 후 여과지가 완전히 마를 때까지 기다렸다.
마지막으로 결과물을 관찰한 후 각 색소의 Rf 값을 구하였다.
이상과 같은 방법으로 종이 크로마토그래피를 이용하여 시금치의 광합성 색소를 분리하였다.
1.3. 실험 결과 및 관찰
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