[일반화학실험]크로마토 그래피(결과보고서)

소개

얇은 층 크로마토 그래피와 관 크로마토 그래피를 이용해 시료(이 실험에서는 지시약)를 분리해내는 실험입니다.

얇은 막 크로마토 그래피에서는 알고있는 지시약들을 각각 이동상과 함께 전개하면서 미지의 혼합시료도 함께 전개시켜 미시지료에 어떠한 지시약이 들어있는지 알아내고, 각 지시약의 Rf값, 그리고 용매와의 친화도(극성정도)에 따른 이동 정도들을 분석하고,

실리카켈을 이용한 관크로마토 그래피에서는 각 물질의 이동속도 차이를 이용해 떨어지는 미지시료를 바이알에 받아내어, 이 역시 어떤 물질이 들어있는지와 고정상, 이동상과의 친화도 정도를 분석해 두었습니다.

그리고 각 과정의 오차에 대한 분석도 실려있습니다.

목차

1. 얇은 층 크로마토그래피를 이용한 지시약의 분리
1) 얇은 층 크로마토그래피의 결과(그림) 및 각 지시약에 대한 Rf 값
2) 혼합시료에 들어 있는 지시약의 종류.
3) 위 결과로부터 각 지시약을 이루는 분자의 예측되는 극성 순서.

2. 실리카 겔을 이용한 관 크로마토그래피
1) 관 크로마토그래피로 분리한 각 유리병의 시료

3. 이론정리
1) 크로마토그래피의 원리(분배평형)
2) 사용한 물질들

4. 실험과정(실제 실험시의 과정과 관찰내용을 적은 것입니다.)
1) 얇은 층 크로마토그래피(TLC)를 이용한 지시약의 분리
2) 관 크로마토그래피를 이용한 미지시료의 분리

5. 결과 해석
1) 얇은 층 크로마토그래피를 이용한 지시약의 분리
2) 실리카 겔을 이용한 관 크로마토그래피

6. 참고문헌

본문내용

3. 이론정리
1) 크로마토그래피의 원리(분배평형)
크로마토그래피란 물질의 성분을 정밀하게 분석할 수 있는 분석방법의 하나이다. 크로마토그래피는 분배 평형의 원리를 이용하는데, 이는 물질간의 상호작용 차이를 이용한 것이라고 할 수 있다. 예를 들어 무극성 물질을 극성 용매와 무극성 용매가 섞여있는 용매에 넣고 흔들어 줄 경우 무극성 용매와 극성용매는 층을 이루게 되고, 무극성 용질은 무극성 용매 쪽에 많이 녹아 들어가며 극성 용질 쪽에는 적게 녹아들어가는 것을 관찰 할 수 있다. 이는 두 용매에 용질이 고르게 분포 하지 않음을 의미한다. 각 용매에 녹아들어간 용질의 농도를 이용해 평형식을 써보면

와 같이 표현 되고, 위 예를 이 식에 적용해보면 K는 매우 큰 수로 나오게 된다. 만약 위의 용매에 극성 물질을 녹였다면 K는 매우 작은 수로 나올 것이다. 이처럼 물질에 따라 K값은 서로 다르게 된다. 그리고 K값이 다르면 크로마토그래피 상에서 이동속도가 서로 다르다. 위의 용매중 하나를 크로마토그래피의 고정 상으로, 다른 하나를 이동상으로 생각해 볼 수 있다. 이때, 고정상에 대한 분배계수 K가 크다면 그 물질은 고정상에 더 많이 흡착 되어 있고 이동상에는 매우 조금 존재하고 있음을 의미한다. (이때 용질은 동적 평형을 이루며 이동상과 고정상에 존재하게 된다. 즉, 용질은 두 용매 사이를 끊임없이 이동하고 있다. 어느 한쪽에 많이 존재하고 있다는 것, 즉 많이 분배되어있다는 것은 머물고 있는 양이 많고, 그 시간이 길다는 의미이다.) 이런 물질의 경우 이동속도가 매우 느리게 된다. 이를 이용하여 물질을 분리하는 것, 이것이 바로 크로마토그래피이다.

2) 사용한 물질들
① 실험에서 사용한 고정상 - 실리카겔
실리카겔은 극성이 큰 물질로, 성분은 SiO2·nH2O이다. 수증기·암모니아가스 등 많은 물질에 대하여 흡착력이 강하다. 보통 김에 들어있는 방습제가 바로 이 실리카겔인데, 극성 물질인 수증기를 흡착시키는 것을 보면 확실히 극성 물질인 것을 확인 할 수 있다. 이런 극성 물질을 고정상으로 사용하는 크로마토그래피를 정상크로마토그래피 라고 부르며, 그 반대인 고정상을 사용하는 것은 역상크로마토그래피라고 한다.

참고자료

· Oxtoby Gillis Nachtrieb 현대일반화학
· MSDS(물질안전 보건자료)