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Exp4. Extraction_Acid-Base Properties, prelab(프리랩), 예비보고서

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한컴오피스
최초등록일 2023.11.27 최종저작일 2021.09
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Exp4. Extraction_Acid-Base Properties, prelab(프리랩), 예비보고서
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    소개

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    목차

    1. 실험 목적
    2. Principles & Methods
    3. Chemical Properties
    4. Reference

    본문내용

    1. 실험 목적 – 산-염기성질을 이용하여 추출을 통해 혼합물에서 각 성분을 분리하고, TLC와 녹는점 측정을 통해 순도를 확인해본다.
    2. Principles & Methods
    [Principles]
    1) 추출, Extraction
    추출이란, 액체용매를 사용하여 고체 또는 액체 속에서 어떤 특정한 물질을 용해, 분리하는 조작이다. 혼합물 속에서 산, 알칼리에 의한 반응 또는 킬레이트 생성과 같은 화학반응에 의해 추출을 하거나, 용매만 이용하여 추출하기도 한다. 추출의 종류는 상에 따르는데, 고체에서 추출하는 경우를 고-액 추출, 액체에서 추출하는 경우를 액-액 추출이라고 하며, 고-액 추출은 다른 명칭으로 침출이라고도 한다. 고체에서 추출할 때는 soxhtt추출기를 이용하며, 액체에서 추출하는 경우에는 분별깔때기를 사용하고, 용매로는 물, 알코올, 에테르, 벤젠 등이 사용된다.

    참고자료

    · Landgrebe, John A. 『Theory and practice in the organic laboratory : with microscale and standard scale experiments / 5th ed』. 108-123pg, 339-341pg
    · 대한화학회, 『표준 일반화학실험』, 천문각, 2011, 66-69pg
    · https://ko.vvikipedla.com/wiki/Acid-base_extraction#Theory
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hydroxide
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_chloride
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Dichloromethane
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Triphenylmethane
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Benzoic_acid
    · https://en.wikipedia.org/wiki/4-Dimethylaminopyridine,
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_sulfate
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_chloride
    · https://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiescb5854297_EN.htm
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Hexane
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Ethyl_acetate
    · https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/AIViewer/msdsAireport/msds_summary/A_OnePage.jsp
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    • 1. 추출(Extraction)
      추출은 화학 및 생화학 분야에서 매우 중요한 분리 기술입니다. 혼합물에서 특정 성분을 선택적으로 분리하는 이 방법은 의약품 개발, 식품 산업, 환경 정화 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 추출의 효율성은 용매 선택, 온도, 시간 등 여러 변수에 의존하며, 이러한 매개변수를 최적화하면 더 높은 수율과 순도를 달성할 수 있습니다. 현대 산업에서는 친환경적이고 경제적인 추출 방법 개발이 중요한 과제이며, 초임계 유체 추출이나 마이크로파 보조 추출 같은 혁신적 기술들이 주목받고 있습니다.
    • 2. 산-염기 추출(Acid-Base Extraction)
      산-염기 추출은 유기 화합물의 분리에 있어 가장 실용적이고 효과적인 방법 중 하나입니다. 산성 또는 염기성 성질을 가진 화합물들을 선택적으로 분리할 수 있어 천연물 추출, 의약품 정제, 화학 분석에 광범위하게 사용됩니다. 이 방법의 장점은 상대적으로 간단하고 비용 효율적이며, 환경 친화적이라는 점입니다. 다만 추출 효율은 pH 조절, 용매 선택, 반복 추출 횟수 등에 따라 달라지므로, 각 화합물의 특성에 맞는 최적 조건 설정이 필수적입니다.
    • 3. 분배계수(Distribution Coefficient)
      분배계수는 두 상(phase) 사이에서 물질의 분배 정도를 나타내는 중요한 열역학적 지표입니다. 이 값은 추출 효율을 예측하고 분리 공정을 설계하는 데 필수적인 정보를 제공합니다. 분배계수가 클수록 목표 물질이 한 상에 더 많이 분배되어 효율적인 분리가 가능합니다. 온도, pH, 이온 강도 등 다양한 요인이 분배계수에 영향을 미치므로, 정확한 측정과 이해는 추출 공정 최적화에 매우 중요합니다. 분배계수의 정확한 값을 알면 필요한 추출 단계 수를 계산할 수 있어 산업적 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
    • 4. 염석효과(Salting Out Effect)
      염석효과는 용액에 염을 첨가하여 유기 화합물의 용해도를 감소시키는 현상으로, 추출 공정에서 매우 유용한 기술입니다. 이 효과를 활용하면 유기 용매에 대한 화합물의 분배를 증가시켜 추출 효율을 향상시킬 수 있습니다. 염석효과의 크기는 염의 종류, 농도, 온도에 따라 달라지며, 특히 고가의 유기 용매 사용을 줄일 수 있어 경제적 이점이 있습니다. 다만 과도한 염 농도는 용액의 점도 증가와 상 분리 지연을 초래할 수 있으므로, 최적 염 농도 결정이 중요합니다. 이 방법은 단백질 침전, 천연물 추출 등 다양한 분야에서 효과적으로 활용되고 있습니다.
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