일반화학실험 카페인 추출실험 레포트 (main)

소개글

일반화학실험 카페인추출실험 메인레포트입니다.
해당 레포트 평가점수 91/100
분배계수 계산 과정 포함
최종 학점 A+

목차

1.Data & Results

2.Discussion
2.1. 각 시료를 사용하는 이유는 무엇인가?
2.2. MC는 왜 아래층에 위치하는가?
2.3. 오차가 발생한 원인은 무엇인가?
2.4. 홍차 티백을 넣고 가열할 때 50~70℃를 유지해야 하는 이유는 무엇일까?
2.5. 분별 깔때기를 흔들 때 중간중간 마개를 열어 주어야 하는 이유
2.6. 아래쪽의 MC 용액을 비커에 받을 때 분별깔때기의 마개를 열어두어야 하는 이유
2.7. 카페인을 추출할 때 MC 용액을 3번에 나누어 추출하는 이유
2.8. 수득률을 더 높일 수 있는 방법이 있을까?
2.9. 추출한 카페인의 순도를 측정할 수 있을까?
2.10. 추출에 사용하는 적절한 용매를 고르려면?

3. Reference

본문내용

1. Data&Results
(1) Substrate
tea bag의 무게 : 2g
tea bag의 caffeine 함유량 : 약 55mg
(2) Product
Caffeine 무게 : Rb+Caffeine 무게-Rb 무게=99.944-99.897=0.047g

Data
카페인의 이론값 55mg
얻은 카페인의 무게 47mg
수득률 85%
수용액에 남아있는 카페인의 농도 5.5×〖10〗^(-4) M
분배계수 6.8

- 오차율 = |55mg-47mg|/|55mg| ×100%=14.5%
- 수득률 = 47mg/55mg×100%=85%
- 수용액을 거른 뒤에 수용액의 부피를 정확히 측정해 본 것은 아니나, 홍차를 넣고 가열하는 과정에서 증발되는 물이나 홍차 티백에 남은 물이 매우 적다고 가정하고, 수용액을 감압기를 사용하여 거를 때 거름종이를 적시기 위해 물을 조금 뿌리기는 했으나, 물을 온전히 거름종이를 적시기 위해서만 사용했다고 가정하면 수용액의 질량은 처음에 넣은 물 60mL+포화 NaCl 용액에서의 15mL로 하여 75mL=>75g일 것이다(20℃에서 물의 밀도 0.99821). 수용액에 tea bag에 함유된 카페인이 모두 추출되었다고 하면 수용액에 남아 있는 카페인의 질량은 8mg=0.008g일 것이다. 따라서 수용액에 남아 있는 카페인의 농도를 추정해 보면 0.008g/75g=0.0107g/100gH_2 O일 것으로 추정해 볼 수 있다.

< 중 략 >

2. Discussion
2.1. 각 시료를 사용하는 이유는 무엇인가?
1) NaCl
염석 효과를 이용하기 위해서이다. 수용액 층에 NaCl과 같은 염을 넣어주게 되면, 수용액 층에 녹아 있던 유기물들이 유기용매층으로 더 많이 이동하게 되는 현상을 염석 효과라고 부르는데, 분별 깔때기에 MC와 함께 포화 NaCl 용액을 넣어줌으로써 MC 층으로 카페인이 더 많이 이동하게 하여 더 많은 카페인을 추출하는 것이 가능하다.

참고 자료

표준 일반화학실험 제 7 개정판(대한화학회, 천문각)
화학백과(대한화학회)
화학대사전(세화 편집부, 세화)