04. 종이 크로마토그래피(실험예비보고서)실 험 일 시학 과학 번성 명▣ 실험목표- 혼합 성분을 분리할 때 사용하는 크로마토그래피에 대하여 이해한다.- 종이 크로마토그래피를 이용하여 전이금속 양이온을 분리해 보도록 한다.▣ 실험도구 및 재료도구 : 실린더, 비이커, 크로마토그래피용 거름종이, 테이프시약 : 아세톤 6M, HCl, NH3, 전이금속 이온들( Mn2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+ )▣ 실험이론1. 기본 이론가. 크로마토그래피- 고정상과 이동상 때문에 생기는 시료들의 이동 속도 차이를 이용해서 혼합물을 분리하는 방법- 고정상 : 크로마토그래피에서 이동상에 대응하는 용어로 고체의 경우는 고상, 액체의 경우는 액상이라고 부른다.- 이동상 : 크로마토그래피를 사용하여 성분 분리를 할 때, 칼럼에 충전된 고정상에 대해 상대적으로 이동하여 나가는 기체 또는 액체의 상이다.① 종이 크로마토그래피- 종이를 흡착제로 하여, 시료를 전개하고 분리하는 크로마토그래피의 일종나. Rf- 용리액이 이동한 거리는 용매가 가장 앞부분부터 시료를 찍어 출발 원점까지의 거리를 나타낸다.2. 실험 이론- 혼합물을 분리하기 위해 구성되어 있다. 이동상이 정지상위로 지나가게 되면서 크로마토그래피가 시작된다. 이동상 성분은 고정상 성분에 대해 혼합물 성분들을 끌고 가는 역할을 한다. 혼합물의 각 성분이 고정상과 더 강한 친화도를 나타내면, 오래 머무르게 되면서 더 짧은 거리를 이동하게 되고 약한 친화도를 나타낼 경우엔 먼 거리를 이동하게 되면서 분리가 가능하게 된다. 각각의 전이금속 이온들은 극성의 셀룰로오스 종이와 고유의 흡착친화도가 있어서 종이를 타고 이동하게 되는 속도는 각각 다르기 때문이다. 그로 인해 전이금속 이온은 출발 원점에서부터 서로 다른 거리로 차이가 나타나면서 띠를 형성하게 된다. 본 실험에선 고정상위에서 금속 이온의 위치를 더 정확히 알기 위해서 암모니아를 사용한다. 실험과정으로 얻은 각 전이금속 이온의 크로마토그램의 Rf값을 비교할 수 있다.- 전이금속 양이온의 색 변화전이금속 이온은 출발 원점에서부터 서로 다른 거리로 차이가 나타나면서 띠를 형성하게 된다.Mn2+Fe3+Co2+Ni2+Cu2+반응색갈색붉은 갈색분홍 갈색연 파랑파랑(실험에서 사용하는 전이금속 양이온이 NH3 와 반응했을 때의 반응색)3. 종이 크로마토그래피의 장점- 매우 적은 양의 혼합물을 분리할 수 있다.- 성분이 매우 비슷한 물질들의 혼합물을 분리할 수 있다.- 여러 종류의 물질이 섞인 혼합물도 한 번에 분리 가능하다.- 조작이 간단하다.- 분리하는 시간이 짧다.▣ 실험방법① 전개시킬 비이커에 아세톤 6M의 HCl 혼합용액을 준비한다.② 시료로 준비된 전이금속 이온들을 종이위에 순서대로 모세관을 이용해 2~3번 찍고 말린다.③ 종이는 양 끝에 테이프로 붙여서 실린더 형태로 동그랗게 만다.④ 실린더 형태로 말린 종이는 아세톤과 HCl이 들어있는 비이커 바닥부터 잠기도록 한다.⑤ 전개액이 종이의 윗부분으로부터 1.5cm 아래까지 도달하면 종이를 빼낸 후, 종이로부터 용매가 가장 많이 올라간 위치에 연필로 표시한다.⑥ 암모니아수 5ml를 100ml 비이커 안으로 넣고 다시 그 비이커를 1L 비이커 안으로 넣어 준비한 후, 연필로 표시한 종이를 암모니아가 들어있는 비이커로 옮긴다.⑦ Cu2+의 색이 짙은 파란색으로 명확하게 나타나면, 종이를 암모니아 비이커로부터 꺼낸다.⑧ 실험 결과를 관찰한다.▣ 주의사항① NH3 를 코로 흡입하지 않도록 주의한다.② 실린더 형태로 말린 종이가 비이커 벽면에 닿지 않도록 주의한다.▣ 참고문헌일반화학실험편찬위원회, 일반화학실험 (n.p.: 단국대학교출판부, n.d.), 167-171."네이버 블로그," 네이버 블로그, n.d. 수정, 2021년 9월 13일 접속, https://m.blog.naver.com/jettlee232/221280326079."종이크로마토그래피실험," 유튜브, n.d. 수정, 2021년 9월 13일 접속, https://www.youtube.com/watch?v=ykAhOJgk0LM."두산백과," 네이버지식백과,n.d.수정,2021년9월13일접속, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1142539&cid=40942&categoryId=32254."화학용어사전," 네이버지식백과,n.d.수정,2021년9월13일접속, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=607479&cid=50314&categoryId=50314
