[자연과학]실험 보고서 - 재결정과 거르기

재결정과 거르기

1. 실험목적

물질의 용해도에 대해 생각하여 용해도가 다른 두 물질을 분리하고 정제하여, 재결정에 대해서 좀 더 정확히 알아본다.

2. 실험도구

핫플레이트, 100mL짜리 비커, 21g KCl(염화칼륨), 8g NaCl(염화나트륨), 스푼, 전자저울, 아스피레이터

3. 실험원리

1) 재결정 (Recrystallization)

재결정 (Recrystallization)이란, 결정을 녹이거나 용매에 용해시켜 결정구조를 완전히 분열시킨 후, 다시 새로운 결정을형성하게 함으로써 불순물을 용액 속에 남아있게 하여순도를 높이는 방법이다. 많은 유기화합물은 고체로 되어있기 때문에 대부분의 경우 재결정법을 유기 화합물의 정제방법으로 선택하고 있다. 이러한 재결정법의 기본적인 원리는 온도에 따른 용해도 (solubility)의 차이를 이용하는 것이다. 대부분의 경우 화합물이 용매에 녹는 용해과정은 흡열 과정이기 때문에 온도가 높아질수록 용해도가 커지지만, 반대의 경우도 있다. 예를 들어, Sodium acetate (CH3COO-Na+)가 물에 녹는 것은 발열과정이기 때문에, Sodium acetate의 용해도는 온도가높아질수록 작아진다. 혼합물을…(생략)

2) 용해에의한 재결정법의 일반적인 순서

①Selection of solvent : 적당한 용매를 선택한다.

②Dissolution : 정제하고자 하는 몰분율 용매의 끓는점이나 그 근처의 온도에서 용해시킨다.

③ Hot filtration : 녹지 않는 불순물을 제거하기 위해 뜨거운 용액을 거른다.

④ Cooling and Crystallization : 온도를 낮추면서 결정을 형성시킨다.

⑤ Cold filtration : 생성된 결정을 용액으로부터 거른다.

⑥ Washing : 용매로 씻는다.

⑦ Drying : 결정을 말린다.

3) 과포화(supersaturated solution) vs. 과냉각 (supercooled solution)