카페인 분리실험 질문!

카페인 분리실험 질문!

작성일 2022.06.12댓글 1건
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카페인 분리실험 과정 중 궁금했던 점들이 많아서 질문해요!
우선 실험 과정은
  1. 고카페인 음료 핫식스 250ml를 비커에 넣고 교반기를 이용하여 본 용량의 ⅕ 용량 50ml가 될 때 까지 농축 시킨다.

  2. 분별 깔대기에 농축시킨 카페인 음료(핫식스) 25ml를 부피 피펫을 이용하여 분별 깔대기로 옮긴다.

  3. 카페인 음료가 들어있는 분별 깔대기에 25ml의 염화 메틸렌을 부피피펫으로 넣는다 

  4. 분별 깔대기의 뚜껑을 잘 닫고 두손으로 잡아 3-4번 가량 뒤집어 흔들어 준다.

  5. 분별깔대기를 뒤집고 콕을 열어 기체를 방출 시키며 흔들어 주는 과정을 4회 실시한다. 기체 빠지는 소리가 많이 줄어들면 멈춘다.

  6. 분별깔대기를 스텐드에 세워 두 층을 분리시키기 위해 충분히 시간을 두고 기다린다. 

  7. (층이 분리되는 과정에서 중간층의 애멀전은 유리막대로 저어 최대한 염화메틸렌 층을 최대한 25ml가 되도록 한다.)

  8. 나누어진 아래의 염화메틸렌 층을 다른 비커에 모은다.

  9. 염화 메틸렌 용액에 황산나트륨을 2수저 정도 넣고 저어 10분 정도 방치한다. 

  10. 용액을 여과장치(깔대기, 거름종이)를 이용하여 황산나트륨 결정을 걸러 용액만 남게한다.

  11. 카페인의 양을 측정할 비커의 질량을 측정한다.

  12. 걸러진 용액을 물 중탕하여 카페인만 남긴다. 


였습니다!
- 1번에서 왜 음료를 꼭 농축시켜야 하나요? 농축 시켰을 때 어떤 점이 더 효과적인가요?
- 분별깔대기에 넣고 섞어 빼는 기체의 종류는 무엇인가요?
- 에멀전 층잉 생기는 이유는 무엇일까요?
- 중탕할 때 증발하는 것은 다이클로 메테인인가요?
- 다이클로메테인 중탕할때 발열반응이 나타나는 이유는 무엇인가요?


#카페인 분리실험

profile_image 익명 작성일 -

1. 음료를 농축시키는 이유

음료자체의 대부분의 성분은 물이기 때문에 그렇습니다.

물이 많은 상태에서 카페인을 추출하게 되면 시간도 오래걸릴뿐더러 많은 양의 카페인을 얻기는 힘들 겁니다.

따라서 농축시켜서 물을 날린뒤, 카페인이 상대적으로 많은 농축 용액에서부터 실험을 시작하여 수득률을 높이고자 하는 것입니다.

2. 분별 깔떄기에 넣고 섞으면서 나오는 기체

이부분은 정확하게 확답을 드릴 순 없지만.. 다이클로로메테인 기체일 것으로 예상됩니다.

다이클로로메테인의 끓는점이 매우 낮기 때문이에요 (약 40도)

두 물질을 분별깔때기에서 섞으면서 생기는 기체를 지속적으로 빼주어야 분별깔때기 안의 압력을 낮출 수 있습니다.

3. 물과 기름이 만나도 에멀젼 층이 생깁니다.

에멀젼이란, 서로 잘 섞이지 않는 액체의 입자가 용해되지 않고 다른 액체 속에 분산되어 있는 액체를 말합니다.

여기서, 물과 다이클로로메테인은 서로 섞이지 않는 액체이기 때문에 둘이 만나면 층이 나뉘고, 그 층 사이에 에멀젼이 존재하게 되는것입니다. 그래서 보통은 이 에멀젼을 제거해주기 위해 실험 과정에 NaCl을 넣어주기도 합니다.

4. 중탕할 때 증발하는 것은 다이클로로메테인이 맞습니다.

5. 음.. 다이클로로메테인이 증발하는 것 자체는 흡열 반응인데, 어느 부분이 발열 반응으로 생각하시는 건지 모르겠습니다. 아무래도 황산 나트륨을 넣을 때 말씀하시는것 같은데,

황산은 물을 탈수시키는 성질을 가지고 있습니다. 그래서 분별깔때기를 통해 얻은 다이클로로메테인 층에 혹시라고 약간 남아있는 물을 없애기 위해 황산나트륨을 집어넣게 되는 것이죠. 이때는 발열반응이 일어나는게 맞습니다.

더 궁금한 것이 있다면 추가질문해주세요 :)

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