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홍차 추출 실험 레포트(실험방법+논의및고찰)

기초실험(2) 레포트 [결과]실험 제목: 추출1. 실험방법1. 250ml의 삼각플라스크에 5g의 홍차를 넣고 50ml의 물과 3g의 CaCO3를 가한다.2. 저어주면서 20분간 끓인 후 용액을 여과시킨다.3. 여과한 용액을 실온으로 냉각시키고 분별 깔때기로 옮긴 후 CHCl3용매를 이용 두 번 추출한다. (50ml*2)4. 얻어진 CHCl3 용액에 MgSO4를 넣고, 5분간 교반시켜준다.5. 필터한 후에 감압 하에서 용매를 날린다.2. 실험결과-이론적으로 얻을 수 있는 카페인의 질량: 1.25g-실험으로 얻은 카페인의 질량: 0.7g3. 논의 및 고찰이번 실험은 홍차에 포함된 카페인을 용매의 용해도 차이를 이용한 분리의 방법으로 추출하는 실험이다. 우선 CaCO3를 넣는 이유는 홍차 속에 포함된 유기산 같은 불순물을 염기성인 CaCO3로 중화 시켜서 염으로 만들어 불순물을 제거하는 역할을 한다. 그리고 MgSO4는 결정구조가 불안정하여 결정 사이 공간을 채우기 위해 물을 흡수하려는 성질을 가지고 있어 유기용매에 섞여있을 물을 제거하는 건조제의 역할을 한다. 또, CHCl3같은 유기용매를 이용하여 추출할 때 유기용매와 여과한 용액을 분별깔때기로 옮겨서 섞어준 후 놔두면 용액이 두 층으로 분리가 된다. 이 때 밑에 층인 투명한 부분이 (물과 유기용매의 용해도차이로 인해 이동한) 카페인과 유기용매가 섞인 용액이고, 우리는 이 용액을 필요로 하여 추출했다. 추출한 용액을 필터하면 물을 흡수한 MgSO4를 제거할 수 있다.마지막으로 필터한 용액을 회전 증발기(Rotary evaporator)를 이용하여 재결정 시키면 CHCl3는 날라가고 카페인만이 둥근 플라스크에 남도록 하여 최종적으로 카페인을 추출할 수 있다. 회전 증발기(Rotary evaporator)의 원리는 둥근 플라스크에 카페인과 유기용매가 섞인 용액을 넣어주고 열을 가해주면 유기용매는 기화하게 되고 냉각수를 통하여 이 필요 없는 기체를 다른 둥근 플라스크에 모이게 하고 처음 둥근 플라스크에는 용질만이 남겨지게 하는 원리이다.실험 결과는 조교님이 올려주신 수율 계산 문제로부터 값을 얻었는데,카페인`함유량(%)= {카페인`질량} over {홍차`질량} *100이므로 이론적으로 얻을 수 있는 카페인 질량은 1.25g이 나오고, 실험으로 얻은 카페인의 질량은 0.7g이므로수율을 구하는 식수율(%)= {추출한카페인의질량} over {이론적으로얻을수있는카페인의질량} TIMES 100 을 이용하면 수율은 56%가 나온다.수율을 높이기 위해서는 용액을 여러 번 여과하여 불순물을 최소화하는 것이 중요하다. 우리는 투명한 부분을 추출하는 과정에서 많은 양의 카페인을 추출하려고 투명한 부분을 최대한 많이 얻으려 하다 보니 불순물이 일부 들어가서 수율이 낮게 나왔을 수 있다. 그리고 우리 조가 제일 늦게 끓는 물에 홍차를 넣었는데 카페인이 덜 우러나와 홍차가 여과지에 그냥 걸러졌을 수도 있어 수율이 적게나온 것 같다. 이번 추출 실험에서 배우게 된 점은 CaCO3는 불순물을 제거하기위한 것, MgSO4는 물을 제거하기 위한 것, CHCl3는 물에 녹아있는 카페인을 옮겨오게 해주는 것 이 세 가지 물질의 역할을 알 수 있었다.

공학/기술| 2022.10.13| 3페이지| 1,000원| 조회(175)

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