소개글
"고분자기초실험 얇은막 크로마토그래피"에 대한 내용입니다.
목차
1. 얇은막 크로마토그래피 TLC(Thin Layer Chromatography)
1.1. 실험목적
1.2. 실험원리
1.2.1. 크로마토그래피(chromatography)
1.2.2. 얇은막 크로마토그래피(TLC)
1.2.3. 모세관 작용
1.2.4. R_f의 값
1.2.5. 전개용매
1.2.6. TLC plate에서 전개위치와 극성의 상관관계
1.3. 실험기구 및 시약
1.4. 실험과정
1.5. 실험결과
1.6. 고찰
1.7. 참고문헌
2. 크로마토그래피
2.1. 실험목적
2.2. 실험원리
2.2.1. 물질의 종류
2.2.2. 크로마토그래피의 정의
2.2.3. 크로마토그래피의 종류
2.2.4. 크로마토그래피의 분류
2.2.5. TLC(Thin Layer Chromatography)
2.2.6. 극성
2.2.7. R_f(Retention factor)
2.2.8. TLC의 특징
2.3. 실험기구 및 시약
2.4. 실험과정
2.5. 결과
2.6. 고찰
2.6.1. 정성분석과 정량분석
2.6.2. 꼬리끌림현상
2.6.3. 전개용매 A와 전개용매B
3. 참고 문헌
본문내용
1. 얇은막 크로마토그래피 TLC(Thin Layer Chromatography)
1.1. 실험목적
이 실험의 목적은 크로마토그래피(chromatography)의 기본적인 원리를 이해하고 혼합물의 분리를 통해 유기화합물의 분리 원리를 알아보는 것이다. 또한 얇은막 크로마토그래피(Thin Layer Chromatography; TLC)의 원리를 이해하고 그 사용 방법을 연습하며, TLC로 이성질체를 분리하고 Rf를 확인하는 것이다.
크로마토그래피는 다양한 분자들이 섞여 있는 혼합체로부터 이들을 분리하는 실험방법이다. 혼합물이 이동상에 녹은 상태로 고정상을 통과할 때 고정상과 혼합물 사이의 다양한 결합 등에 의해 혼합물을 이루고 있는 물질들의 이동시간이 달라지는 것을 이용하여 각 물질을 분리해낼 수 있다.
얇은막 크로마토그래피(TLC)는 고체-액체 흡착 크로마토그래피의 한 형태로, 혼합물의 성분들이 흡착제의 층을 따라 이동하는 동안에 각 성분의 흡착성의 차이로 말미암아 각각 일정한 자리에 흡착되면서 분리된다. 이를 통해 혼합물 속에 함유된 성분 중 흡착제와 친화성이 강한 성분일수록 용출되어 이동하는 비율이 적어지고 고정상 속에 머무는 비율이 커지게 된다.
1.2. 실험원리
1.2.1. 크로마토그래피(chromatography)
크로마토그래피(chromatography)는 물질을 분리하고 정제하는 실험방법의 하나이다. 크로마토그래피는 고정상(stationary phase)과 이동상(mobile phase)으로 구성된다. 고정상은 고체 흡착제로 이루어져 있으며, 이동상은 액체 또는 기체로 되어있다. 미지의 혼합물을 이동상에 녹여 고정상에 도입하면, 각 물질들이 고정상과의 상호작용 정도에 따라 다르게 이동하여 분리되는 원리를 이용한다. 고정상과의 상호작용이 강한 물질은 고정상에 강하게 흡착되어 이동이 느리고, 상호작용이 약한 물질은 이동상에 의해 빨리 이동하게 된다. 이러한 방식으로 혼합물을 구성하는 각 성분들을 분리할 수 있다. 크로마토그래피 기술은 물질의 분리와 정제에 광범위하게 활용되며, 특히 미량의 물질을 분석하는데 매우 유용하다.
1.2.2. 얇은막 크로마토그래피(TLC)
TLC(Thin Layer Chromatography)는 고체-액체 흡착 크로마토그래피의 한 형태로, 혼합물의 성분들이 흡착제의 층을 따라 이동하는 동안 각 성분의 흡착성의 차이로 인해 각각 일정한 자리에 흡착되면서 분리된다. 유리판이나 플라스틱판과 같은 받침판에 실리카겔(SiO₂·₃HO), 산화알루미늄(Al₂O₃·XHO), 셀룰로오스 분말과 같은 고체흡착제의 얇은 층(약 250μm)을 입혀서 사용한다. TLC는 종이 크로마토그래피에 비해 시간이 훨씬 절약될 뿐만 아니라, 전개가 효과적으로 이루어지며, 지지체가 열이나 센 무기산에 잘 견딜 만큼 매우 안정하다는 장점이 있다. 분리 또는 정제하고자 하는 물질의 용액을 모세관에 묻혀서 TLC판의 한 쪽 끝에 가까이에 반점(spot)을 만든 후, 이 판을 전개용매가 들어 있는 용기에 담그면 모세관 작용에 의해 용매가 판을 따라 위로 이동하며 각 성분이 분리된다.
1.2.3. 모세관 작용
모세관 작용은 액체의 표면장력에 의해서 공극이나 작은 관 내부에서 액체가 이동하는 현상이다. 물 분자들은 관의 내벽을 끌리게 되고(흡착), 이 흡착력에 반응하여 기벽을 따라 퍼지게 된다. 동시에 응집력에 의해 물 분자들이 끌어당겨지면서 물의 이동이 일어난다. 모관작용은 관의 내부로 물이 유입되어 상승하게 되는데, 관의 내경이 작을수록 그 상승높이는 커지게 된다. 이러한 모세관 작용으로 인해 전개용매가 TLC판 위로 이동하면서 용질도 함께 전개된다.
1.2.4. R_f의 값
R_f의 값은 이동상에 대한 고정상의 이동률로, R_f = {용질의 이동거리} / {용매의 이동거리}이다. 고정상에 강하게 결합한 성분은 고정상에 존재하고 약하게 결합한 성분은 이동상을 따라 고정상을 통과하고, 결국 각 성분은 다른 속도로 이동하므로 분리가 된다. 이 과정을 용리(resolution)이라 하며 이러한 이동거리를 나타내기 위해 R_f를 사용한다. R_f값의 차이가 크다는 것은 그만큼 이성질체끼리 분리가 잘 되었다는 것이므로 R_f의 차이가 큰 값을 가진 비율이 최적 용매 조건이다."
1.2.5. 전개용매
TLC 측정을 위해 사용되어지는 용매로서 주로 극성용매와 무극성용매를 단독 또는 혼합하여 사용한다. 일반적으로 비점이 50～100℃의 것으로 전개용매로 사용되어지는 물질들은 분석을 하는 동안 충분히 휘발되지 않아야 하며, 분석하고자 하는 물질의 특성에 따라 비율이나 종류를 다르게 하여 사용한다. 사용되어지는 전개용매로는 cyclohexane, methylene chloride, chloroform, dimethylether, ethyl acetate, THF 등이 있다. 최적의 용매는 각 band와 band 사이가 최대한 분리되도록 선택해야 되며 이것은 시료와 흡착제와의 관계 및 분리하려는 물질과의 관계를 고려하여 선택해야 한다. 효과적인 분리를 위하여 전개용매는 혼합물의 성분보다 충분히 극성이 적어야 한다. 또한 각 성분들은 물론 전개용매에 녹을 수 있어야 한다.
1.2.6. TLC plate에서 전개위치와 극성의 상관관계
TLC plate에 흡착되어있는 물질은 주로 실리카겔(SiO2·xH2O)이나 산화알루미늄(Al2O3·xH2O), 셀룰로오스 분말로서 극성 물질이다. TLC에서 전개될 때, 극성이 높은 물질은 흡착성이 강해서 TLC plate에 흡착되어 전개율이 낮고, 비극성 물질은 흡착성이 약해서 즉, 인력이 약하기 때문에 전개율이 높다. 따라서 빠르고 높게 전개되는 물질이 비극성 물질, 느리고 조금 전개되는 물질이 극성물질이다.
1.3. 실험기구 및 시약
TLC 실험에 사용되는 실험기구 및 시약은 다음과 같다.
TLC판, TLC chamber(20ml vial), 스포이드, UV-lamp, 저울, 비커, 자, 연필, 전개용매(Ethyl Acetate, Hexane), stilbene isomer, nitrophenol isomer, Methylene Chloride이다.
TLC판은 유리판이나 플라스틱판과 같은 받침판에 실리카겔(SiO₂·xH₂O)이나 산화알루미늄(Al₂O₃·xH₂O), 셀룰로오스 분말과 같은 고체흡착제의 얇은 층(약 250 μm)을 입혀서 사용한다. TLC chamber는 전개용매가 들어 있는 용기로, 시료가 점적된 TLC판을 전개시키는 데 사용된다. 스포이드는 시료를 TLC판에 점적할 때 사용하며, UV-lamp는 전개 후 TLC판에서 물질의 위치를 확인하기 위해 사용된다. 전개용매로는 Ethyl Acetate와 Hexane이 사용되며, stilbene isomer와 nitrophenol isomer가 시료로 사용된다. Methylene Chloride는 시료를 용해시키는 데 사용된다.
1.4. 실험과정
① 잘려진 TLC(가로 1.3cm, 세로 5cm)의 위, 아래에 1cm씩 연필로 선을 그어둔다.
② 전개용매(Ethyl Acetate, Hexane), 스포이드 2개, 시료, vial 11개를 준비한다.
③ 5가지, 2set로 전개용매를 나누어 담는다. (20ml 만...
참고 자료
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