[화학공학실험] 카페인 추출과 분리 실험 결과보고서(실험레포트)

소개

"[화학공학실험] 카페인 추출과 분리 실험 결과보고서(실험레포트)"에 대한 내용입니다.

목차

1.주제(Title)
2.실험날짜(Experiment date)
3.실험결과(Results)
4.고찰(Discussion)
5.참고문헌(Reference)

본문내용

4. 고찰(Discussion)

이번 실험의 목적은 화합물의 분리와 정제에 사용되는 추출법을 이용하여 녹차 잎으로부터 카페인을 추출하는 것이었다. 액-액 추출은 밀도 또는 극성, 비극성 차이에 의해 섞이지 않는 상태에서 분별깔때기를 이용해 추출할 수 있는데 우선 6개의 녹차 티백으로부터 모든 성분들이 녹아나올 수 있도록 2번에 걸쳐 우려냈다. 이때 녹차 티백으로부터 나온 성분들을 살펴보면 카페인뿐만 아니라 탄닌, 아미노산, 비타민, 무기질 등 카페인 외의 불순물들이 많이 섞여있기 때문에 순수한 카페인을 추출하기 위해서는 이를 제거하는 과정이 필요했다. 그래서 이러한 역할을 할 수 있는 약염기성의 를 첨가했고 카페인을 제외한 약산성의 불순물들은 와 반응하여 불용성의 침전물을 형성함으로써 제거할 수 있었다. 실제로 실험 중 비커의 바닥에 와 반응하여 생긴 하얀색의 고체 침전물을 관찰할 수 있었는데 좀 더 정확한 결과 값을 얻기 위해서는 이 고체 침전물을 따로 거르고 실험을 진행하는 것이 좋다. 그 후에는 분별깔때기에 우려낸 녹차를 넣고 메틸렌 클로라이드와 포화 용액을 각각 첨가하자 두 개의 용액 층으로 분리되는 것을 확인할 수 있었다. 메틸렌 클로라이드와 포화 용액은 카페인을 분리하는데 굉장히 중요한 역할을 하는데 우선 메틸렌 클로라이드는 비극성 물질이고 물보다 비중이 크기 때문에 섞이지 않고 수용액 층의 아래에 위치하게 된다. 한편 메틸렌 클로라이드는 의 분자식을 갖는 유기물인 카페인을 선택적으로 분리할 수 있는 용제인데 이를 넣어줌으로써 수용액 층에 섞여있던 카페인은 메틸렌 클로라이드 층으로 서서히 용해된다. 이때 분배계수의 관점에서 살펴보면 식 에서 추잔상 용매 1을 물, 추출상 용매 2를 메틸렌 클로라이드라고 할 수 있고 용해도는 용매 100에 최대로 녹을 수 있는 용질의 양으로 정의할 수 있다.

참고자료

· 화공생물공학과 공동집필, “화공생물공학실험 (2019년 1학기)”, 동국대학교, 2019, pp.70-76.
· 이화영 외 2인, “단위조작”, McGraw-Hill, 7th edition, pp.519-535.
· 권규혁 외 9인, “일반화학실험”, 형설출판사, 2001, pp.75~78.
· 이덕길, “표준일반화학시험”, 5th edition, 대한화학회, 2003, pp.82~84.