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[자연과학]유기화학 실험 - 시금치 색소성분 분리 보고서

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[자연과학]유기화학 실험 - 시금치 색소성분 분리

유기 실험 - 시금치 색소성분 분리

1.목적: 시금치의 색소를 분리하여 엽록소 외에 어떤 색소가 들어있는지 알아볼 수 있다.

2.이론

:시금치 색소 성분 분리 실험은 녹색만 뚜렷하게 보이는 시금치에 어떤 색소들이 혼합되어 있는지 알아보는 실험이다.
녹색은 엽록소, 노란색은 크산토필, 붉은색은 카로틴 성분이다.
노란색과 붉은색을 포함하고 있는데도 녹색으로 보이는 이유는 엽록소가 가장 많기 때문이다.
시든 시금치 잎이 노란색인 것은 엽록소가 파괴되면서 다른 색이 드러났기 때문이다.

크로마토그래피는 `적절한 정지상과 이동상을 사용하여 시료들이 섞여 있는 혼합물을 이동속도 차이를 이용하여 분리하는 방법`이다.

정지상이라는 것은 가만히 있으면서 물체가 분리되도록 도와주는 물체이다.

이동상은 반대로 분리하고자 하는 물질을 정지상을 따라 이동시키는 역할을 하는 물질로 이번 실험에서는 아세톤이 된다.

정지상에 의하여 이 시금치색소 분리 될 수가 있는데,

시료가 이동상을 타고 올라갈 때 시금치의 색소들은 그냥 이동하는 것이 아니라 정지상에 흡착되었다가 분리되는 것을 반복하며 이동합니다.

이 때 거름종이와 달라붙기 쉬운 것들은 거름종이에 좀 더 오래 흡착되어 있다가 떨어질 것이고, 달라붙기 어려운 것들은 금방 떨어져 나가버린다.
이것을 반복하면 흡착되기 쉬운것은 거름종이에 붙어있는 시간이 길었으니까 이동속도가 느리고, 흡착되기 어려운 것은 이동속도가 빠르게 된다.

이렇게 정지상에 의한 이동속도의 차이 때문에 물질이 분리가 되는 것이다.

이러한 종이에 대한 흡착력 말고도 용매에 대한 용해도(용매와의 친화력)나 분자량 등도 분리에 영향을 많이 끼칠 수 있다.

이렇게 분자량과 용매와 크로마토그래피와의 친화력 등이 복합적으로 작용하여 분리가 되는데, 분자량이 작을수록, 용매와의 친화력이 클수록, 크로마토그래피와의 친화력(흡착력)이 약할수록 멀리 갈 수 있다.

시금치 색소성분 분리 실험은 TLC(얆은막 크로마토그래피)를 이용하여 실험한다.
TLC는 흡착제인 실리카겔 혹은 알루미나를 유리판 위에 얇게 입힌 고정상 판에 용매를 이동상으로 하여 전개할 때, 고정상과 이동상에 대한 친화도 차이를 이용하여 분리하는 방법이다.
얇은 막 크로마토그래피(thin-layer chromatography, TLC)는 종이 크로마토그래피의 장점을 모두 가지며 다양한 물질들을 분리할 수 있다.
고체 지지대(support)로 사용하기 위한 무기 물질로서 실리카겔, 산화 알루미늄, 규조토 등이 있으며, 유기 물질로는 셀룰로오스, 폴리아마이드, 폴리에틸렌 가루 등이 있다.
크로마토그래피 방법은 먼저 얇은 막 크로마토그래피 판을 만든 후 시료를 판에 떨어뜨린다.
그리고 나서 판을 챔버에 넣고 상승 크로마토그래피로 전개한 후 챔버에서 판을 꺼내 말리며 색깔이나 형광 또는 적당한 화학 반응을 통해 시료을 검출한다.

3.실험기구 및 시약

1)기구:100 ML 둥근 바닥 플라스크, 잘게 잘린 시금치, 마그네틱바, 메스실린더, 스탠드, 콘덴서, sand bath, 교반기 및 핫플레이트, 감압 여과 장치, 약수저, 비커, 종이필터, 분별 깔때기, 스토퍼, TLC판, 모세관, 환류장치, vial, UV

2)시약

-아세톤(C3H6O):. 분자량 58.08, 어는점 -94.6°C, 끓는점 56.5°C, 비중 0.792

-헥산(C6H14):분자량 86.18 g/mol g/녹는점 178.15 K (-95 °C, -139 °F) 끓는점 342.15 K (69 °C, 156.2 °F)

-염화나트륨(NaCl):원자량 58.44 g/mol 녹는점 1074 K (801 °C, 1474 °F) 끓는점 1686 K (1413 °C, 2575 °F) 밀도 2.165 g/cm3

-에탄올(ethanol, C2H6O):원자량 46.07 g/mol 녹는점 159 K (-114 °C, -173 °F) 끓는점 352 K (78.37 °C, 173 °F) 밀도 0.789 g/cm3

4.실험방법

①막자사발에 시금치 5g+헥산 20ml+아세톤 20ml 를 간다.

②10분간 환류시키고 여과 추출 후, 분별 깔대기에 넣는다.

③분별깔대기에 헥산 10ml와 아세톤 10ml를흔들어준다.

④밑의 아세톤층 제거후, 포화 NaCl수용액을 1:1되게 넣어줌

⑤밑의 수층 제거 후, 헥산층에 MgSO4한스푼 첨가

⑥여과 후, 회전증발장치로 절반가량 농축

⑦TLC판 1cm높이에 모세관을 이용해서 점을 찍음

⑧전개용액 헥산, 아세톤, 에탄올 6:1:1 챔버에 넣음

⑨TLC판을 핀셋을 이용해 챔버에 넣고 Rf 값을 측정한다.

5.결과







① 값

0.187

② 값

0.835

6.토의

:이번 실험은 시금치를 이용하여 시금치안에 있는 색소의 성분들을 TLC판으로 분리해내는 실험이었다.

실험방법은 다음과 같다.
먼저, 막자사발에 시금치 2.5g을 갈아주고, 헥산 20ml와 아세톤20ml를 둥근플라스크에 같이 넣어준다.
Acetone을 넣은 것은 잎의 색소를 녹이기 위함이다.

10분간 환류시키고, 여과 추출후 분별 깔대기에 넣는다.

환류(reflux)란, 좁은 의미에서 증류탑의 탑정상에서 나가는 증기를 응축시켜 탑으로 되돌리는 것을 말한다.
탑정상에서 나가는 증기는 응축되고.. 보고서



..... (중략)






제목 : [자연과학]유기화학 실험 - 시금치 색소성분 분리 보고서
출처 : 지식114 자료실



[문서정보]

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파일종류 : HWP 파일
자료제목 : [자연과학]유기화학 실험 - 시금치 색소성분 분리
파일이름 : 자연과학 유기화학 실험 - 시금치 색소성분 분리.hwp
키워드 : 자연과학,유기화학,실험,시금치,색소성분,분리



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