일반 화학 실험 천연 색소의 추출 결과 보고서

일반 화학 실험 천연 색소의 추출 결과 보고서

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본문 천연물 중에서 염색으로 사용하는 것은 식물이 대부분으로 식물의 잎, 줄기, 열매, 등의 각각은 독특한 색소를 가지고 있어 염색이 가능하다. 특히 식물의 각 부위에는 다양한 색소를 가지고 있어 식물에서 얻어지는 색은 복합색소이다. 이것이 식물염료의 장점으로 동일한 식물에서 채취된 염료도 매염제에 따라 여러 가지 색을 낼 수 있다. 이번 실험은 홍차와 치자로부터 천연 색소를 각각 추출한 후, 몇 가지 조건(매염제의 유무, 매염제의 종류, 산 염기 처리)을 달리하여 면섬유를 염색하면서 색깔의 변화를 관찰하는 실험이었다. 이번 실험 내용을 이해하기 위해서는 우선 매염염료(mordant dye)와 매염제(mordant agents)에 대해 알고 있어야 한다. 매염염료는 섬유에 대한 친화력이 부족해 매염을 필요로 하는 염료이다. 매염염료는 물에 녹으나 섬유에 직접 염색되지 않아 섬유를 미리 금속염(매염제로 사용)의 수용액에 담가 금속 착화합물을 생성시켜 염색해야 한다. 홍차와 치자를 증류수에 넣어 가열하면 매염염료가 추출되고 곧 물에 녹는 성질 때문에 색을 띤다는 사실을 알 수 있다. (cf. 실험 과정에서 흐르는 물에 씻었을 때, 매염재로 처리하지 않은 치자의 색이 잘 빠진 이유는 치자의 주성분인 Crocin의 물에 대한 용해도가 크기 때문이다. (물 : 136%, Ethanol 14%, 식용액 :0.05%)) 그리고 이번 실험에서 사용한 매염제는 Al2(SO4)3 18H2O와 FeCl2 nH2O 이다. 여기서 Al과 Fe는 전이금속이며 매염제들은 전이금속 화합물이다. 이러한 전이 금속 이온들은 섬유와 염료와의 강한 결합을 형성하여 색을 유지시켜 준다. (cf. 전이금속 화합물은 착화합물을 생성할 때 특정한 색깔을 나타낸다. 전이 금속 이온의 짝짓지 않은 d 오비탈의 전자가 가시 광선(발머 계열) 부분에서 빛에너지를 흡수하여 보다 높은 에너지 준위로 전이하기 때문이다.) 홍차와 치자를 증류수에 넣고 가열하면서 색소를 추출해낸 후 아무것도 넣지 않은 추출액과 Al2(SO4)3 18H2O, FeCl2 nH2O를 첨가한 추출액을 구분해 놓으면 모두 6가지의 경우가 나온다. 무매염으로 면섬유를 염색한 실험에서는 염료와 면섬유 사이의 결합이 대단히 약하기 때문에 거의 색깔을 띠지 않는다는 사실을 알 수 있다. (매염제 처리를 한 면 섬유의 색보다 옅은 이유가 여기에 있다.) 또한, 산과 염기를 각각 처리해 준 실험에서도 서로 다른 결과가 관찰되었다. 즉 pH의 변화가 염료와 면섬유 사이의 결합에 영향을 준다는 사실을 알 수 있었다. 아세트산을 첨가한 경우, 즉 pH가 감소하는 경우 면섬유의 색깔이 다소 연해지는 반면 탄산수소나트륨을 넣어 pH를 증가시켜 주면 면섬유의 색깔이 다소 진해졌다. 이 결과를 설명하기 위해서 우선 산과 염기의 가장 기본적인 특성에 대해 살펴볼 필요가 있다. 산은 H+ 이온을 제공하는 반면 염기는 OH- 이온을 제공한다. H+ 이온과 달리 OH- 이온은 리간드를 제공할 수 있는 전자쌍을 가지고 있다. 즉 리간드(ligand)를 형성하는 데 도움을 주는 것이다. 착화합물의 형태를 띠기 위해서는 리간드가 필요하기 때문에 OH- 이온을 넣어 줄 경우, 더 많은 착화합물 분자가 형성될 것이라는 추측이 가능하다. 따라서 염기를 넣었을 때는 색깔이 진해지는 반면, 산을 넣어주면 리간드를 빼앗아 착화합물의 농도를 줄이기 때문에 색깔이 연해질 것이라고 생각할 수 있다. 보다 더 나은 실험을 위해 개선되어야 할 점들을 생각해 보면 다음과 같다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 결과, 실험, 일반, 천연, 추출, 보고