[화학실험]크로마토그래피

소개

일반화학 실험의 필수적이라 할 수 있는 크로마토그래피 실험입니다. 예비레포트와 결과 레포트로 구성되었으며,A+를 받았습니다. 그래프와 수작업으로 그린 그림 등으로 구분되어있으며, 좋은 평가를 받을 수 있는 tip을 수록하였습니다.

목차

1. 목적

2. 원리

3. 실험방법

4. 실험 시 주의 사항

5. 실험 기구 및 시약

6. 사용되는 지시약

7. 결과레포트

본문내용

1. 목적
크로마토그래피는 혼합물에서 각 성분을 분리하여 정량 및 정성분석을 가능하게 하는 중요한 분석방법이다. 이 실험에서는 정상(normal phase) 크로마토그래피에 의한 지시약의 분리를 통하여 크로마토그래피의 원리를 배운다.
2. 원리
크로마토그래피의 원리를 한 마디로 요약하자면 “분배 평형”의 원리라 말할 수 있다.
예를 들어 무극성 분자 M을 섞이지 않는 두 용매, 즉 극성이 큰 용매 A와 극성이 작은 용매 B로 구성된 용액에 넣고 잘 흔들어 준 다음 그대로 방치하면 극성이 큰 용매 A와 무극성 용매 B는 서로 섞이지 않고 층이 분리되는 현상을 보이게 되며 이 때 무극성 분자 M은 극성용매 A보다 무극성 용매 B에 더 많이 녹아 있게 된다. 이는 무극성 분자 M이 용매 A와 B 사이에 고르게 분배되지 않기 때문이며 이를 평형식으로 표현하면 다음과 같다.
이러한 분배 평형의 원리는 이동상(액체 또는 기체)과 고정상(고체)이 존재하는 크로마토그래피에서도 그대로 적용할 수 있다. 혼합용질이 이동상에 섞여 고정상을 통과할 때 각각의 용질은 서로 다른 분배 계수 K를 갖게 되고 이 때 고정상에 대한 분배 계수 K가 큰 용질일수록 고정상에 머무는 시간이 길어질 것이다. 따라서 분배 계수 K가 서로 다른 용질들은 일정한 길이를 갖는 고정상을 통과하는 시간이 서로 다르고 그들의 이동 속도가 달라져 혼합 용질의 분리가 가능하게 된다.
실제로 각각의 용질이 고정상에 대해 서로 다른 분배 계수를 갖는 근본적인 이유는 크게 두 가지로 생각할 수 있다. 첫 번째 이유는 용질 분자와 고정상(고체나 고체에 붙어 있는 극성용매)을 이루는 물질 사이에 상호작용 하는 힘이 다르기 때문이라 할 수 있다. 즉 고정상이 극성을 띄는 물질(정상 크로마토그래피)로 이루어진 경우 극성이 작은 용질 분자보다는 극성이 큰 용질분자와 상호작용이 더 크게 되며, 반대로 고정상이 극성이 작은 물질(역상 크로마토그래피)로 이루어진 경우 극성이 작은 용질 분자가 더 큰 상호작용을 하게 된다. 두 번째 이유는 각각의 용질이 이동상에 대해 서로 다른 용해도(상호작용)를 갖기 때문이며 이동상에 대한 용해도가 큰 용질일수록 고정상에서의 이동속도가 빠르다고 할 수 있다.
3. 실험 방법
이 실험에서는 앞서 언급한 크로마토그래피의 기본원리를 배우기 위해 얇은 층 크로마토그래피(Thin Layer Chromatography, TLC)와 관 크로마토그래피(Column Chromatography)에 관한 실험을 하게 된다.

참고자료

· 일반화학 5판, Zumdahl, 2002, 자유아카데미
· 화학실험, 화학교재편찬연구회 1999, 녹문당
· 일반화학실험, 김은경,김병철 1999, 북스힐
· 최신 일반화학실험, 이동섭 , 1999 동화기술