추 출

소개글

추 출에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험
4. 결과
5. 고찰
6. 결론
7. NOMENCLATURE
8. REFERENCE

본문내용

L/min)
↓
10~15분 작동 후 샘플 15mLT씩 재취
↓
페놀프탈레인 1~2방울 후 NaOH로 적정
↓
유속을 0.3L/min으로 한 뒤 다시 반복
[컬럼 내를 혼합액으로 먼저 채운후 추제(물)을 넣어 추출]
10L trichloroethylene + 100mL propionic acid 후 교반
↓
혼합액저장탱크에 넣고 추제 저장탱크에 15L 물 채움
↓
추제 이송펌프를 작동 후
유속을 0.1L/min으로 맞추고 혼합액이송펌프 작동(0.1L/min)
↓
10~15분 작동 후 샘플 15mLT씩 재취
↓
페놀프탈레인 1~2방울 후 NaOH로 적정
↓
유속을 0.3L/min으로 한 뒤 다시 반복
4. 결과
(1)분배계수
PPA의 양
추출상의 적정량
추잔상의 적정량
분배계수
적정량
농도(N)
적정량
농도(N)
5mL
80mL
0.8
55mL
0.55
1.455
3mL
50.3mL
0.503
19.5mL
0.195
2.579
1mL
21.2mL
0.212
5mL
0.05
4.240
*계산과정(1번 기준)
(2)적정 Data(0.1N NaOH이용)
컬럼내 추제물을 먼저 채운 경우
컬럼내 혼합액을 먼저 채운 경우
유속
0.1L/min
0.03L/min
0.1L/min
0.03L/min
추출액
10
8
14
12
추잔액
14
16
12
10
혼합액
30
30
30
30
5. 고찰
이번 실험은 혼합물(액-액)로부터 원하는 물질을 분리해내는 추출하는 방법 중 하나인 단순추출을 직접 해보았다.
실험에서 사용된 물질인 trichloroethylene과 propionic acid을 물과 섞어주고 난 후 시간이 지남에 따라 용액이 가라앉아 분리되어 층이 생기는 현상을 관찰할 수 있었다. 층을 분별깔때기를 이용하여 분리하는데 추출되는 물질은 propionic acid와 용매(물)이 혼합된 것으로 유추된다. 따라서 물질이 분리되고 난 뒤 가장 아래에 위치하게 되는 물질이 propionic acid와 용매(물)임을 미리 조사해보고 실험을 하였다. 그리고, 추출되고 남은 잔류 물질은 당연히 trichloroethylene일 것이다.
실험을 하면서 아쉬웠던 점은 아무래도 [분배계수 측정], [컬럼 내를 추제(물)로 먼저 채운 후 propionic acid를 추출], [컬럼 내를 혼합액으로 먼저 채운후 추제(물)을 넣어 추출] 3가지 실험을 하는 것인데 [분배계수 측정]실험만 하고 나머지 2가지 실험은 직접하지 않고 값만 주어지고 의미를 생각해보라고 하셨다.
먼저 [분배계수 측정] 실험에 대해서 얘기해보면 실험방법에서 보듯이 너무나 간단한 실험이였다. 그래도 실험을 하면서 실수했던 부분은 분별깔때기를 5분간 교반하라고 되어있는데 우리조는 10분 정도 뚜껑을 막고 흔들어줬다. 그리고 가만히 둔 상태에서 시간이 조금 지난 후 층이 생길 때 층을 분리하였는데 이때 뚜껑을 계속해서 닫고 분리하려고 하다보니 공기가 통하지 않아서 분별깔때기 분리하는 부분으로 공기가 들어가 층의 윗부분의 용액이 조금 섞여버렸다. 그래서 분별계수에 약간에 오차가 있다고 생각한다.
또한 아무래도 실험 전체적인 부분으로는 용액의 적정을 확인하는 것인데 용액의 적정이 완료된 지점을 눈으로 확인하는게 완전 정확하지 않다고 생각한다. 그리고 적정을 확인하기 위해서 페놀프탈레인을 넣어주는데 시약조사에서도 알수 있듯이 페놀프탈레인 자체가 약산성이기 때문에 약간의 실험값에 영향을 줬다고 생각한다. 페놀프탈레인이 아닌 다른 지시약으로 색상을 확인했다면 적정량이 더 줄었을 것이다.
이제 [컬럼 내를 추제(물)로 먼저 채운 후 propionic acid를 추출], [컬럼 내를 혼합액으로 먼저 채운후 추제(물)을 넣어 추출] 실험에 대해서 얘기해보자. 값을 보고 얘기하는데 일단 적정량이란 말 자체가 용액속에 들어있는 propionic acid의 양이 얼마나 있냐는 뜻이다. 그러므로 값이 높을수록 propionic acid의 양이 많이 있다는 뜻인데 컬럼 내 추제물을 먼저 채운 경우에서는 0.03L/min일 때 보다 0.1L/min 일 때, 추출액보다 추잔액에 많이 남아있었다. 또한 컬럼 내 혼합액을 먼저 채운 경우에서는 0.03L/min일 때 보다 0.1L/min일 때, 추잔액보다 추출액에 많이 있었다.
일단 두개의 공통점은 유속이 빠를 때 propionic acid가 추출이 잘 된다는 뜻이다. 그리고 추잔액이란 물과 propionic acid의 혼합물이고 추출액이란 trichloroethylene과 propionic acid의 혼합물인데 컬럼 내를 추제로 먼저 채울 경우 당연히 추잔액에서 propionic acid가 많이 나올수 있고 컬럼 내를 혼합액으로 먼저 채울 경우에는 추출액에서 propionic acid가 많이 나올 수 밖에 없다.
추출이란 단어는 익숙했었지만, 추제, 추질, 추잔액 등의 단어들은 낯선 단어들이였고, 실험에 대해 조사 및 원리를 이해하는 과정 중에서도 계속하여서 확인하게 되었던 단어들이였다. 하지만 이번 실험을 통해서 확실히 알 수 있게 되어 좋았고 조금은 생소할 수 있는 분배계수에 대해서 배워보았다.
아쉬웠던 점은 실험 전 정확한 실험방법을 이해하고 실험을 시작함으로써 오차도 줄이고, 더욱 정확한 실험이 될 수 있도록 노력해야 된다.
6. 결론
propionic acid의 양을 많이 사용할수록 추출상과 추잔상에서 적정하는 양이 많아졌다. 즉, 추출상과 추잔상에 propionic acid를 많이 포함했다는 뜻이며 추잔상보다 추출상에 propionic acid가 더 많이 있었다. 분배계수는 propionic acid의 양을 많이 사용할수록 값이 적어졌다.
7. NOMENCLATURE
기호
의미
기호
의미
K
분배계수
x
추잔상에서 추질의 농도
y
추출상에서 추질의 농도
8. REFERENCE
① 화학교재 편찬위원회(1997) - 유기화학실험 - 청문각 - p114~122
② http://en.wikipedia.org/wiki/Propanoic_acid
http://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalei
http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hydroxiden

키워드

추출,   단순추출,   깁스의상률,   화학공학실험보고서