[화학실험보고서] 차에서 카페인 분리

[화학실험보고서] 차에서 카페인 분리

실험 목적

차에서 천연물인 카페인을 용해도 차이를 이용하여 추출하여 분리한다.

실험 원리

알칼로이드(alkaloids) - 질소를 함유하는 염기성 화합물로 식물계에 널리 분포한다. 단일 물질에 의해서 붙여진 명칭이 아니라 매우 광범위한 물질을 가리킨다.

카페인(caffeine) - 화학식 C8H10O2N4. 3개의 메틸기를 가진 크산틴 구조이다. 뜨거운 물에 잘 녹으며 쓴맛이 있다. 카페인의 가장 큰 효능으로는 각성작용이 있다.

탄닌(tannin) - 다수의 페놀성 수산기를 가지는 방향족화합물 이다. 백색 또는 담갈색을 띤다. 화합물물에 잘 녹고 단백질과 알칼로이드를 잘 침전시킨다. 주로 떫은 맛이 난다.

카페인의 분리 원리 - 카페인을 차에서 분리하기 위해서 사용되는 주된 원리는 추출과 분리이다. 분별 깔때기법인 서로 섞이지 않는 두 용매에 대한 용질의 상대적 용해도 차이를 이용하여 차에서 카페인만 분리할 수 있다.

추출 - 액체의 용매를 사용해서 고체 또는 액체 속에서 어떤 특정한 물질을 용해·분리하는 조작으로, 공업적으로 분리·정제의 중요한 수단이다. 고체에서 추출하는 데는 속슬렛 추출기, 액체에서 추출하는 경우에는 분별깔때기를 이용한다.

추출의 조건 - ① 용매는 용액의 용매와 섞이지 않아야 한다.
② 분리하고자 하는 물질은 용매에 잘 녹아야하고 불순물은 잘 녹지 않아야 한다. (극성-극성, 무극성-무극성)
③ 용매는 용질과 화학반응을 하지 말아야 한다.
④ 추출 후 용매와 용질을 잘 분리 할 수 있어야 한다.
⑤ 용매의 인화성과 독성을 고려해야 한다.

분별깔때기 - 밀도 차이가 많이 나 서로 섞이지 않는 두 종류의 액체를 분리하기 위해 사용하는 깔때기로 임의의 용액 속에서 원하는 물질을 추출해내는 데에도 쓰인다.

실험 결과

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