[일반화학실험]고체의 결정화 분리 및 정제

소개

본실험은 고체의 결정화 실험으로 용매의 종류 및 양, 온도, 용질의 용해도 등을 고려하여 순수한 물질을 분리하여 보는 일반화학실험입니다.
여기서는 황산나트륨의 정제만 실험하였고 결과 및 토의는 황산나트륨만 있습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
(1) 재결정(Recrystallization)
(2) 용매의 선택기준
(3) 용해
(4) 뜨거운 여과(hot filtration)
(5) 결정화(crystallization)
(6) 여과(filtration)
(7) 결정의 건조(drying)

3. 실험 기구 및 시약

4. 실험 방법
(1) 황산 나트륨()의 정제
(2) 백반()의 정제
(3) 소금의 정제

5. 주의 사항

6. 실험 결과

7. 토의 사항

8. 참고 문헌

본문내용

고체의 결정화 분리 및 정제
실험 목적
(1) 어떤 용매에 녹아 있는 혼합물중 한 물질만을 얻는 방법을 실험실이나 공장의 제조과정에서 용매에 녹는 여러가지 물질의 혼합체가 생성 되며, 녹아있는 물질을 용질이라 한다. 이런 혼합물에는 원하는 물질이 많은 비율로 들어있지만, 동시에 소량의 불순물도 있다. 이러한 혼합물의 여러 성분을 분리하는 방법들 중의 하나가 결정 결정(結晶):물체가 일정한 평면들에 둘러싸여 내부의 원자 배열이 규칙적으로 된 물체
화이다. 이것은 용매가 물질을 용해시키는 능력이 각기 다른 성질을 이용해서, 부분 정제된 생성물을 녹여 다시 결정화 정제를 할 때 재결정이라 한다.
(2) 고체에 함유되어 있는 미량의 불순물을 제거하기 위해서 다량의 불순물이 함유되어있을 땐 재결정 과정을 반복하여 불순물을 제거한다. 일반적으로 고체의 용해도는 고온에서 크고 저온에서 작은데, 고체를 고온에서 용해하여 진한 용액을 만든 후 이를 냉각하면 다시 결정이 형성된다.
(3) 본 실험에서는 재결정에 사용되는 용매의 종류 및 양, 온도, 용질의 용해도 등을 고려하여 순수한 물질을 분리하는 작업을 한다.
실험 이론 및 원리
높은 온도와 낮은 온도에서의 용해도의 차이가 큰 결정성 고체는 높은 온도에서 이 고체들의 포화용액을 만들어 이것을 빨리 걸러 온도를 낮추어 주면 비교적 불순물이 적게 함유된 순수한 결정을 얻을 수 있다. 고체 속에 들어 있던 불순물은 가열할 때 용매 속으로 녹아들어가 용액을 완전히 식힌 다음에도 계속 용해된 상태로 존재하게 되며 이를 여과함에 의하여 제거하여 순수한 고체 결정만을 얻을 수 있다.

참고자료

· (1) 일반화학실험법, 일반화학실험법 편찬위원회, 단대출판부, 2002, p.37～43
· (2) 일반화학실험법, 이길상 저, 동명사, p.47～49
· (3) General Chemistry 7th Ed. by Whitten Davis Peck, p.552～554
· (4) Practical Skills in Chemistry by John R Dean, p.92～100