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  • Reflectance modulation for energy efficient applications
    Reflectance modulation for energy efficient applications
    Reflectance modulation for energy efficient applications : Anti- High-reflection coatingContents Introduction Theory Applications Research ReferencesIntroduction Fig. 1. Solar and solar panels. Fig. 3. Solar energy distribution as a function of wavelength. PV working range (300 ~ 1,200 nm) Photon energy PV working range: 300 ~ 1,200 nm Band gap energy: 1.03 ~ 4.14 eV (Semiconductor materials for solar cells) Fig. 2. Energy efficient window system from HR coating.Theory (@ normal incidence!) Interference Transfer matrix method Anti-reflection (AR) : Single, double, triple layer High-reflection (HR)Theory: Interference Fig. 5. Constructive and destructive interference. Fig. 6. Interference in a quarter-wave coating. Path difference: 2 × film thickness t (at normal incidence) Reflection phase-shifts - Low n to high n : Phase-shift by an angle of π (180 ° ) - High n to low n : No phase-shift The wavelength in the medium: λ n = λ / n Air (n 0 ) Film ( n f ) sub- strate (n s ) Incidence Reflcomponents of the resultant electric and magnetic fields are continuous across the interface. For the electric field at the two interfaces, For the magnetic field at the two interfaces, Each layer of a multilayer coating has its own transfer matrix and the overall transfer matrix of the system is the product of individual transfer matrices, taken in the order in which the light propagates through the multilayer stack, Substituting the expressions using the Euler identities, where whereTheory: Single layer AR Reflectance from the transfer matrix, Fig. 8. Reflectance from a single layer versus normalized path difference. For the quarter-wave thickness : Thus, If → Fig. 9. Single layer anti-reflection coating.Theory: Double layer AR The reflectance from a double layer film for the quarter-wave thickness, Zero reflectance occurs when: Fig. 10. Reflectance from a double layer film versus wavelength. The targeted wavelength is 550 nm.Theory: Triple layer AR Fig. 11. Reflectance from a triplee simulation of H/L/H multilayer. The targeted wavelength is 1000 nm.Applications (@ normal incidence!) Silicon solar cells Multi-junction solar cellsApplications: Silicon solar cells Fig. 15. Schematics of anti-reflection coatings with (a) single layer, (b) double layer and (c) triple layer. Fig. 16. Experimental and calculated reflectance for a single layer anti-reflection coating and modified model. Fig. 17. Experimental and calculated reflectance for a double layer anti-reflection coating and modified model.Applications: Silicon solar cells Fig. 18. Experimental and calculated reflectance for a triple layer anti-reflection coating. Fig. 19. Current density versus voltage characteristics of Si solar cells with triple, double, single and without anti-reflection coatings. Table 1. Characterization of Si solar cells with various anti-reflection coatings Ref.: Shui -Yang Lien et al., Solar Energy Materials Solar Cells , 90 (2006) 2710-2719.Applications: Multi-junction solar cells Fig. 2index and textured surface structure High-reflection (HR) : Transparent insulating window : Light redirecting layerResearch : Graded index (GRIN) AR structure Fig. 23. (a) single and (b) triple layer anti-reflection coatings for various angles of incidence Fig. 24. SEM image of a seven layer, GRIN AR coating. Fig. 25. Measured (dots) and calculated (curves) the angle-average total reflectance. Fig. 26. Comparison of measured (dots) and calculated (curves) total reflectance versus θ for the λ /4 and GRIN AR coating at λ =633, 830 and 904 nm, respectively. Table 2. θ and λ averaged total reflectance and efficiency of AR coating for silicon, single layer λ /4 coating and GRIN coating. Ref.: Mei-Ling Kuo et al., Optics Letters , 33 (2008) 2527-2529.Research : Textured surface AR structure Fig. 27. (a) Omni-AR coating based on monolayer of spherical particles. (b) SEM images of fabricated omni -AR coatings: ( i ) top view; (ii) cross-sectional views before thin film and (iii) after thin filed glass Double-glazed glass Double-glazed with Low-E glass Fig. 30. Buildings with low-e glass. Fig. 32. Comparison of oil cost for various window systems. Fig. 31. Advantages of low-e glass.Research : Transparent insulating HR window 2011 년 6 월 28 일 자연상태에서 측정 ( 태풍 후 맑은 날씨 in KETI) 100 x 100 mm double-glazed glass Fig. 35. Temperature variations for various window systems as a function of time. Fig. 33. Reflectance simulations for (TiO 2 /SiO 2 ) N /TiO 2 multilayer structure. N=1, 2, 3. Visble where HR coating is TiO 2 /SiO 2 /TiO 2 multilayer structure. Fig. 34. Reflectance spectrum for low-e glass. VisbleResearch : Light redirecting layer AR coating Solar cell Solar cell AR coating HR coating Fig. 36. Solar cell with AR coating. Fig. 37. Solar cell with AR and HR coatings.References Frank L. Pedrotti , Leno S. Pedrotti , Introduction to optics , 3rd ed., Prentice Hall, 1993. Koohee Han, Jung Hyeun Kim, Materials Letters , 65 (2011) 2466-2469. Shui -Yang Lien et al., Solar Energy Maw}
    공학/기술| 2012.06.26| 21페이지| 3,000원| 조회(149)
    태그 에너지, HR, AR, 반사율, 반사방지막, 반사막, Anti-reflection, High-reflection
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  • EUVL (Extreme Ultraviolet Lithography) for semiconductor processing
    EUVL (Extreme Ultraviolet Lithography) for semiconductor processing
    ..PAGE:1EUVL(Extreme Ultraviolet Lithography)..PAGE:2IntroductionCurrent statusObjectiveContentsEUVL..PAGE:31. Introduction: Photo lithographyFig. 1. The basic concept of photolithographyFig. 2. Photolithography process..PAGE:41. Introduction: Photolithography systemFig. 3. Schematic diagram of photolithography systems (a) Proximity, (b) Proximity, (c) Projection printing...PAGE:51. Introduction: ResolutionResolution▶ The achievable, repeatable minimum feature size (Critical Dimension)▶ Determined by the wavelength of the light and the numerical aperture of the system.▶ The resolution can be expressed as:(1)where k1 = the system constant, l is the wavelength of the light, NA = the numerical aperture of the lens▶ Increase NA→ Larger lens, could be too expensive and unpractical→ Reduce DOF (Depth of Focus) and cause fabrication difficulties▶ Reduce wavelength→ UV to DUV, to EUV, and to X-Ray→ Need develop light source, photoresist, exposure system, and equipment▶ Reduce k1→ Phase shift mion by Samsung Electronics Co., LTD. from September 22, 2011.DUVL(Deep Ultraviolet Lithography)AdvancedDUVL?Fig. 5. Immersion lithography system..PAGE:103. Objective: EUVLExtreme ultraviolet lithography is a next-generation lithography technology using an EUV wavelength, currently expected to be 13.4 nm.DUVL(Deep Ultraviolet Lithography)IPL(Ion Projection Lithography)EUVL(Extreme Ultraviolet Lithography)XRL(X-Ray Lithography)SCALPEL(Scattering with Angular Limitation Projection Electron-beam Lithography)..PAGE:113. Objective: LimitationsMoore’s LawVisibelVioletDUV(365, 248, 193 nm)EUVLithography process (Exposure source)Photo ResistExposure systemProcess conditionbut..PAGE:124. EUVL: CharacteristicsAdvantagesDisadvantagesHigh productivitySimilarity with the existing technology (DUVL)Extendibility of EUVLSensitive to particle contamination▶ AMC problem: Acids, Bases, Condensable, DopantsAbsorption▶ Low pressure (Gas molecules)▶ Reflective system..PAGE:134. EUVL: SystemEUVL systemEUVL liagg’s law: (4)Mo/Si 40 multilayer mirror (form error ≤ 0.3 nm, surface roughness ≤ 0.1 nm)Fig. 9. Reflectivity of Mo/Si multilayer mirrorFig. 8. Reflective 4x reduction optics system..PAGE:164. EUVL: Photoresist and stageEUVL photoresistPOE (polyoxyethylene), Polysiloxane→ Strip suppression of photoresist pattern by high adhesionMain-chain scission resist→ LWR (line width roughness) ↓ (≤1 nm), Sensitivity ≤ 3 mJ/cm2EUVL stage systemUltra precision stage → position error ±3 nm, jitter ≤10 nm rmsBall bearing stageAir bearing stageMagnetic bearing stageFriction coefficients0.00200ComplexityNormalMoreLessPrecisionumnmnmThroughputNormalHighHigherFabrication costNormalHighLowContaminationHighLowNotReliabilityLowNormalHighTable. 3. Characteristics of stages..PAGE:174. EUVL: MaskEUVL maskLow pressure system (Gas molecules)▶ Fast settling of particles due to fewer gas moleculesContamination (Random diffusion, AMC)▶ Thermophoretic protection (J. H. Kim et al.)▶ Reverse flow (J. H. Kim et al.)FigW): The drag force of a particle in the free molecule regimeFig. 15. Deposition results for 125 nm PSL particles having 180 m/ s injectionspeed at a chamber pressure of 50 mTorr with no reverse flow left, with reverse flow for 170 mTorr inside the cap middle, and with reverse flow for 400 mTorr inside the cap right.Fig. 16. Comparison of the deposition results for 125 nm PSL particles having180 m/ s injection speed at a chamber pressure of 50 mTorr. Air and argon were used for reverse flow for the same pressure conditions. The number of particles added for each case is shown below the wafer maps.(5)..PAGE:20References1. 이승윤, 안진호, 차세대 극자외선 리소그라피(EUVL) 기술, 전자공학회지, 제33권, 제5호 (2006).2. 정태진, 유종준, 반도체 공정용 리소그래피 기술의 최근 동향, 전자통신동향분석, 제13권, 제5호 (1998).3. 진윤식, 박도영, 전정우, 정영민, 극자외선(EUV) 리소그라피를 위한 광원 및 스테이지 기술, 전기의 세계, 제51권, 제2호 (2002).4. Jung Hyeun Kim, Christof Asbach, Se-Jin Yook, Kevin Orvek, Heinz Fissan, and David Y. H. Pui,“Investigation of thermophoretic protection with speed-controlled parsist의 감도, 리소그래피 장비의 유연성, 정확한 CD 제어, 마스크 제작의 난이도, 현상 공정의 난이도 등을 내포하며 이론적 한계는 0.255SCALPEL: scattered electron from mask pattern structureXRL: no reduction, 1:1 projection, no performance decline, wavelength ~1nmIPL: not electron beam but ion beam, lower energy6International Technology Roadmap for SemiconductorsPresent: 45nm node(193nm immersion with water)~> ArF(193nm) water immersion between wafer and objective lens 70->45nm nodeFuture: 32nm node(EUV) ArF(193nm) water immersion between wafer and objective lens 70->45nm nodeFuture: 32nm node(EUV) ArF(193nm) water immersion between wafer and objective lens 70->45nm nodeFuture: 32nm node(EUV) Transistor -> IC -> LSI -> VLSI11EUV 5-40nm12Strength: high productivity, similarity with existing technology, extendibilityOther technology -> 1~2 generations13현재 극자외선 영역의 레이저는 개발되어 있지 않으므로 emission 형태의 광원을 이용하여야 한다.전자를 여기 한 후 기저상태로 돌아올 때의 빛을 이용하며, 전자를 여기하기 위한 에너지의 공급원으로 플라즈마를 이용한다.레이저 펄스를 물체의 표면에 조사하면 고온 고밀도 플라즈마가 생성.플라즈마로부터 다양한 파장을 가진 광이 복사되어 나
    공학/기술| 2012.06.26| 20페이지| 3,000원| 조회(213)
    태그 반도체, 리소그래피, lithography, semiconductor, phot..
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  • Polymer processing: Blow molding
    Polymer processing: Blow molding
    EBM (Extrusion Blow Molding)- The simplest type of blow molding- A wide variety of shapes (including handleware), sizes and necks are available.- Manufacturing mass production of relatively simple parts: dairy containers, shampoo bottles, and hollow industrial parts such as drums (usually weight of greater than 12 oz).IBM (Injection Blow Molding)- More accurate and controllable process.- The least-used method of the three blow molding processes because of the lower production rate.- Suitable for smaller and complex containers and absolutely no handleware.: Medical and cosmetic applications, single serve bottles (weight of less than 12 oz)STM (Stretch Blow Molding)- The plastic is first molded into a “preform” using the injection molding process.- Reheating at above Tg and stretching in both the hoop and the axial directions.
    공학/기술| 2011.08.24| 20페이지| 2,000원| 조회(177)
    태그 고분자, 블로우 몰딩, Polymer processing, blow moldi..
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  • DSSC의 재료와 응용
    DSSC의 재료와 응용
    염료감응 태양전지(DSSC)의 재료와 응용화공재료Contents1개요2DSSC 재료3DSSC 응용4참고문헌1. 개요빛 에너지전기 에너지태양전지LEDDSSC: Dye-Sensitized Solar Cell1. 개요전도성 유리TiO2전해질염료Pt그림 1. 염료감응 태양전지의 구조[1]그림 2. 실제 염료감응 태양전지2. DSSC 재료 – TiO2다공성 나노 입자: 염료 흡착 표면 제공 작동전극: 전자 이동 통로그림 3. 거친 표면에 의한 표면적 증가[2]그림 4. 나노입자를 사용한 표면적 극대화[3]TiO2Crystal systemBandgap EnergyPhase TranstionAnataseTetragonal3.2 eVAnatase → Rutile at 915℃ Brookite → Rutie at 800~1040℃RutileTetragonal3.0 eVBrookiteOrthohombic3.4 eV그림 5. SEM images of Rutile, Anatase TiO2표 1. TiO2 구조그림 6. Crystal structures of TiO22. DSSC 재료 – 염료, 전해질, Pt염료 - 빛을 받아 전자를 방출 전해질: 산화/환원 염료/전해질 Pt: 상대전극, 촉매적 특성그림 7. 루테늄계 염료들I3-I-Pte-그림 8. 상대전극2. DSSC 재료 – 전극전극: 전도성, 빛의 투과성 ↔ 유리: 투명성, 비전도성(Non-crystalline, High bandgap energy) - TCO(Transparent Conductive Oxide) glass : Band gap energy 3.3eV 이상(SnO2, In2O3, ZnO)그림 9. TCO 전극 특성2. DSSC 재료 – 전극Ex) FTO(Fluorine-doped Tin Oxide, SnO2:F) glass배향하는 면의 제어를 통한 결정의 표면형태 제어 가능 - (a)는 (200), (b)는 (110)면의 우선 배향을 강하게 한 기판 - (b)는 입경이 크고 거친 표면그림 10. FTO막의 X선 회절 패턴(XRD)그림 11. FTO막 표면형태(SEM)표면이 거칠면 TiO2의 흡착이 어려움태양광의 파장에 따른 에너지▶ Planck Einstein equation h : Planck's constant =6.626x10-43Js = 4.135x10-15eVs ν : frequency λ : wavelength, 1nm = 1x10-9m c : speed of light = 3x105 km/s = 3x1017nm/s파장(nm)비율자외선290~3801~5%가시광선380~75040~44%적외선750이상55%범위(nm)에너지(eV)자외선1~3801240.5~3.26가시광선380~7503.26~1.65적외선750~1061.65~0.001그림 13. 태양광의 파장대에 따른 분류표 2. 지표에 도달하는 태양광의 파장 분포표 3. 태양광의 파장에 따른 에너지 분포2. DSSC 재료 - DSSC그림 12. 염료감응 태양전지의 구조 및 에너지 레벨[1]3. DSSC 응용유연한 태양전지유리 창호자동차 썬루프열가소성 고분자 (Thermoplastic polymer) : 비교적 부드러우며 대부분의 선형 고분자와 유연한 사슬을 가진 가지 친 고분자폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 폴리이미드 폴리카보네이트 폴리스티렌 … …Linear PolymerRotationMOLECULAR SHAPEMOLECULAR STRUCTURE3. DSSC 응용 - 특허사례대한민국 공개특허 10-2009-0051668, 출원인 : 노구찌 쯔네오 자동차용 보조전원 공급장치염료감응형 태양전지종래의 엔진의 구동에 의한 축전지 충전장치설치 장소에 제한이 없는 염료감응형 태양전지를 이용하여 생성된 전기에너지를 콘덴서에 저장, 안정적으로 자동차에 보조전원 공급3. DSSC 응용 - 특허사례대한민국 공개특허 10-2010-0007407, 출원인 : 한규성 염료감응 투명 태양전지를 이용한 조명 보도블럭염료감응 태양전지 시트태양광을 받아들인 염료감응 태양전지에서 전기발생충전지에 전기를 저장 필요한 경우 사용할 수 있게 함3. DSSC 응용 - 특허사례대한민국 공개특허 10-2010-0026635, 출원인 : 이건창호 타일염료감응 태양전지 시트수개의 태양전지 단위 모듈을 가진 타일이 빛을 받으면 전기를 생성그리드와 전도성 부재를 통하여 타일내에서 만들어진 전기를 외부로 인가시킴4. 참고문헌[1] M. Gräetzel, Nature, 414, 338 (2001). [2] N. Vlachopoulos, P. Liska, J. Augustynski, and M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc., 110, 1216 (1988). [3] M. Grätzel, Inorg. Chem. 44, 6841 (2005). [4] A. Zaban, S.-G. Chen, S. Chappel and B. A. Gregg, Chem. Commun. (Cambridge), 2231 (2000). [5] C. Lin, F. Y. Tsai, M. H. Lee, C. H. Lee, T. C. Tien, L. P.Wang and S. Y. Tsai, J. Mater. Chem., 19, 2999 (2009).{nameOfApplication=Show}
    공학/기술| 2010.06.28| 15페이지| 2,000원| 조회(470)
    태그 DSSC, 염료감응 태양전지, 염료감응형, DSSC 재료, 염료감응태양전지재료
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  • 추출
    추출
    추출 (Extraction)1. 서 론유기 반응의 결과로 보통 혼합물이 얻어지는데, 이 혼합물에 있는 물질들은 서로 섞이지 않는 용매 사이에서 분배되는 성질이 서로 달라 용매에 나뉘어 분포된다. 추출은 이와 같은 성질을 이용하여 혼합물 혹은 불순물을 분리하거나 제거하는데 사용되는 방법 중 하나이다.이번 실험에서는 녹차에서 카페인을 추출함으로써 유기물의 분리 및 정제 방법의 하나인 추출법의 원리와 조작방법을 정확히 이해하고자 한다.2. 실 험500 ml Erlenmeyer flask(diamond 동성과학)에 차(green tea, 태평양) 12.5 g과 탄산칼슘(CaCO3 99% 동양제철화학주식회사) 12.5 g을 넣는다. 이 flask에 200 ml 메스실린더(green rex)를 이용해서 증류수 125 ml를 측정해 넣는다. 이 혼합물에 stirring bar를 넣고 hot plate(corning) 위에서 약 20분간 저으면서 끓인다. 끓인 혼합물을 감압여과장치를 이용해서 여과한다.여과액을 250 ml Separatory Funnel (horex)에 담은 후 CH2Cl2(99.5% 동양제철화학주식회사) 25 ml를 가하여 흔들어준다. 처음에는 서서히 흔들며, 몇 초마다 한번씩 stopcock를 열어서 안에서 발생하는 모든 압력을 제거하는 것이 매우 중요하다. 그 후 Funnel안에 있는 내용물을 격렬하게 흔들어서 섞이지 않는 두 액체가 가능한 한 잘 접촉하도록 한다. 이 용액을 두 층으로 분리한 뒤 아래층을 100 ml 둥근 플라스크(pyrex glass)에 받는다. 남아있는 수용액 층에 CH2Cl2를 가해 유기층을 더 추출한다.추출한 유기층에 Anhydrous MgSO4 (99% duksan pharmaceutical co., LTD)를 약 1 g을 가하여 저어준 뒤 거름종이로 여과한다. 여과한 용액과 sample용액을 TLC판에 찍은 뒤 n-hexanes : Ethyl acetate (1:1 비율) 전개액에 넣은 다음 TLC판을 UV Lamp로 쬐어 전개 정도를 확인한다.여과된 유기용액을 ratatory evaporator를 이용해서 용매를 제거한다. 그 뒤 flask에 남아있는 유기물에 Acetone(99.5% duksan pharmaceutical co., LTD )을 넣어 다 녹인다. 이 용액이 뿌옇게 될 때까지 Petroleum ether (90% duksan pharmaceutical co., LTD)를 몇 방울씩 넣어 넣어준다.뿌옇게 된 용액을 Ice bath에서 냉각시켜 카페인 결정을 석출하고 감압여과장치로 여과해서 카페인을 수득한다. 수득한 카페인을 oven(100℃)에서 30분간 건조한 뒤 저울에 재어 함량을 계산한다.3. 결 과 및 고 찰3-1. 추출 실험 결과 및 Data처음 혼합물을 가열할 때 용액 가장자리까지 잘 저어주며 끓였지만 팔팔 끓이지는 않았다.그 뒤 끓인 용액과 추출용매인 CH2Cl2을 Separatory funnel에 넣고 흔들어주었다. 이 때 넣는 용액의 양은 funnel의 3/4를 넘으면 안 되기 때문에 여과했던 용액을 모두 넣지 않았다. 또 몇 초에 한 번씩 stopcock를 열어 내부 압력에 의해 마개가 날라가 내용물이 유실 될 가능성을 최소화 했다. 분리된 용액에서 원하는 물질만을 추출하기 위해 제일 첫 부분과 용액과 맞닿은 부분을 제외한 물질만을 추출했다.추출한 용액에 Anhydrous MgSO4를 넣고 섞은 뒤 거름종이를 이용해서 거른다. 거름종이를 그냥 부채꼴로 접거나 아예 접지 않을 경우 깔때기에 너무 찰싹 달라붙어서 여과 된 용액이 빠져나가기 쉽지 않다. 하지만 잘게 접은 거름종이는 표면적이 넓어지고 종이와 깔때기 사이의 공간도 생기기 때문에 여과가 더 효과적일 뿐만 아니라 수분의 흡수가 용이하다. 그렇기 때문에 잘게 접어서 여과를 했고, 여과된 용액을 한 번 더 여과하여 좀 더 순수한 용액을 걸러내었다.여과한 용액을 TLC판에 찍어서 순도를 측정하였다. Rf 값은 용액이 올라간 높이(mm)/용매가 올라간 높이(mm)로 측정한다. Rf 값이 0.1~0.7 사이면 순도가 높다고 한다.용액의 높이(mm)용매 높이(mm)Rf카페인0.323.20.1Sample0.33.20.0093이번 실험에서 얻은 카페인의 Rf 값은 0.1로 순도가 높다고 할 수 있다.이 용액의 용매를 Ratatory evaporator를 이용해서 제거하는데 우리 조의 경우 그 시간이 오래 걸렸다. 이는 수용액층과 유기층이 제대로 분리되지 않았기 때문이다. 이것은 분리과정에 있어서 funnel을 충분히 흔들어 주지 않았거나, 층을 분리할 때 완벽하게 되지 않았기 때문이라고 생각한다. 증류로 얻은 결정을 아세톤으로 녹인 뒤 석유에테르 조금씩 넣어 뿌옇게 되었을 때 멈췄다. 하지만 석유에테르가 뿌옇게 되는 정확한 지점을 찾지 못하였고, 조금씩 흐려지는 것을 관찰할 수 있었다. 그래서 조금 뿌옇게 되었을 때 첨가하는 것을 멈추고 냉각하였다.냉각한 용액을 감압여과장치를 통과시키면 카페인 결정이 석출된다. 찬물로 씻어줌으로써 결정이 녹아 씻겨져 나가는 것을 방지하고 불순물을 제거하여 수득률을 높일 수 있다. 이 때 수득률의 오차를 줄이기 위해 Buchner funnel 중앙 쪽으로 모아 여과하였다.석출된 카페인은 흰색 결정이었다. 총 석출된 카페인의 양은 0.007 g로 green tea 12.5 g의 0.056 % 정도의 함량을 나타내었다. 하지만 수득한 카페인의 양이 너무 소량이라 녹는점을 측정하지 못했다. 녹는점을 측정했다면 카페인이 순수한지 여부를 더 확실하게 했을 것이다.Green tea에서 추출한 카페인은 생각보다 훨씬 적은 양이었다. 많은 양을 수득하지 못한 여러 가지 요인 중 하나는 separatory funnel에 용액을 넣을 때 발생하였다고 생각한다. 여과한 용액 중 funnel에 미쳐 옮기지 못한 부분에 카페인이 많이 남아있을 것이라 생각된다. 또 유기층을 추출할 때 수용액 층에 남아있던 카페인을 모두 회수하지 못한 것도 영향이 있다고 생각한다.3-2. 건조제이번 실험에서 유기층만을 분리하였지만 혹시 있을지 모르는 수분제거를 위해 무수 MgSO4를 넣었다. anhydrous MgSO4은 결정구조가 불안정해서 결정 사이에 공간을 채우기 위해 물을 흡수하여 수화물이 되려 하기 때문에 흡습성이 매우 강하다. 그래서 anhydrous MgSO4를 건조제로 사용하였다.MgSO4 + 7H2O → MgSO4·7H2O3-3. 추출 용매용매는 액체 및 고체의 원료에서 유용성분을 추출하거나 불필요한 성분을 정제할 때 사용된다. 용매는 용액의 용매와 섞이지 않아야 하며, 분리하고자 하는 성분을 잘 녹이되 다른 불순물이나 물질은 잘 녹이지 않아야 한다. 또 용매는 용질과 화학반응을 하지 않아야 하고 추출 후 용매와 용질을 쉽게 분리할 수 있어야 한다. 그러므로 추출에 사용할 용매의 선택은 중요하다.이번 실험에서 CH2Cl2을 추출 용매로 사용하는데 그 이유는 CH2Cl2이 물과 혼합되지 않으면서, 카페인을 잘 용해시키기 때문이다. CH2Cl2과 물은 극성차가 크고 밀도차가 있어서 서로 섞이지 않고 층분리가 잘 일어난다.diethyl ether는 소수성이기 때문에 물과 유기층을 분리해 내는 추출에서 좋은 용매로 쓰인다. 반면 재결정에서는 극성이 작고 b.p.가 높을수록 좋은 용매인데 그 이유는 기화하는 물질을 더 오래 잡아둘 수 있기 때문이다. diethyl ether는 34.8℃로 아세톤의 b.p.는 56.3℃보다 낮다. diethyl ether의 b.p.가 더 낮고 휘발성이 좋다. diethyl ether는 상온에서 잘 날아가며 용질도 함께 날아갈 수 있기 때문에 적합하지 않다. 따라서 재결정의 용매로는 diethyl ether보다 Acetone이 더 적합하다.만일, 수용액을 유기용매로 추출할 때, 분액깔때기 안의 유기층이 어느 것인지 확실하지 않을 때에는 물을 비커에 담아 놓은 후 2층의 용액을 스포이드로 뽑아 물 위에 떨어뜨려보면 된다. 유기용매는 물과 섞이지 않을 것이고 수용액은 물과 잘 섞일 것이기 때문이다. 다른 방법으로는 밀도에 의한 것이 있는데 보통 carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane을 용매로 사용했을 때는 아래층이 유기층이다.4. 결 론본 실험에서는 서로 섞이지 않는 용매에 분포하는 혼합물을 추출을 통해 순수한 물질로 얻는 방법과 추출의 원리에 대해서 익혔다.순수한 물질을 추출하기 위해서는 실험하는 과정 하나하나가 까다로운 만큼 정확한 방법을 숙지하고 실험해야겠다.PAGE PAGE - 2 -
    자연과학| 2010.03.05| 3페이지| 1,000원| 조회(270)
    태그 추출, 용매, 유기용액
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- 작별인사 독후감
“EasyAI 가 작성한 문서 초안은 완벽하지 않을 수 있습니다"
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