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에테르 제조 결과레포트

기초실험(2) 결과보고서학과:조:조원:실험명: ether 제조 실험담당교수:제출날짜:1. 250ml 둥근플라스크에 에탄올 20ml를 가한다.2. sodium ethoxide 3.4g(50mmol)를 가하고, 여기에 Benzyl Chloride 1.265g(10mmol)을 서서히 가한다.3. 이 혼합물을 1시간동안 환류시킨다.4. TLC를 이용하여 반응이 종결되었는 지 확인한다.(TLC 실험 참조. 극성 5%의 전개용매 이용)*sodium ethoxide는 spot이 거의 나타나지 않으므로 점적하지 않는다(1) 이 반응의 메커니즘에 대해 적고 Sn2 반응이 무엇인 지 쓰시오.이 실험에서의 반응 메커니즘을 적어보면,C _{7} H _{7} Cl`+`CH _{3} CH _{2} O ^{-} Na ^{+} ` REL -> {} {`````````S _{N} `2`````````````} `C _{9} H _{12} O``+`NaCl이러한 과정을 거치는 것을 알 수 있다. 반응 메커니즘으로 에탄올로 만들어진 알콕사이드와 알킬할라이드가 Sn2반응을 거쳐 ether가 제조되는 것을 알 수 있다. 이 반응에서는 기질과 진핵체가 반응 속도에 관여하는 Sn2 반응이 진행되었다. Sn2에서는 친핵체가 backside attack을 통해 치환반응을 일으킨다. 탄소와 할로젠의 결합이 끊어짐과 동시에 탄소와 친핵체의 결합이 형성되고 이때, 전이상태에서는 이탈기가 친핵체 반대편으로 밀려나고 친핵체가 결합된 탄소를 중심으로 대칭이되는 사면체형의 화합물이 생성된다.이렇듯 반응이 쉬지않고 친핵체가 탄소를 공격하는 것과 이탈기가 빠지는 과정이 동시에 일어나는 단일단계로 반응한다. 친핵체가 공격을 해야하므로 입체장애가 적어야 반응이 잘일어난다. 그래서 붙어있는 알킬기가 많을 수록 입체장애가 심해지면서 반응이 더 어렵다.(2) Williamson 방법 이 외에의 ether 합성법ether를 제조하는 방법에는 알코올에서 알콕사이드를 만들어 알켈할라이드와 반응시킨 후 ether를 만드는 Williamson 방법 이 외에도 여러 가지가 있다.첫 번째는 대칭에터의 합성법인데 알코올의 분자간 탈수반응이다.ROH``+``R`'OH``` -> ``R-O-R`'`+`H _{2} O산 촉매와 너무 높지 않은 가열 조건에서 합성이 이루어지는 데 1차 알코올을 통해서만 합성이 가능하고 또, 양쪽이 대칭된 에터만 합성가능한다는 특징이 있다. 그리고 주로 공업적 ethyl ether를 제조할 때 쓰인다.두 번째는 알콕시 수은화 ? 탈수은화에 의한 합성법이다.알콕시 수은화-탈수은화 반응은 ROH가 반응물이고, Markovnikov의 규칙을 따르며 Sn1 반응을 따른다는 특징이 있다.출처:https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=dha9053&logNo=221601223871&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2Fhttps://blog.naver.com/yester13/220959946280https://ko.wikipedia.org/wiki/SN2_%EB%B0%98%EC%9D%91이번에는 Williamson 방법을 이용하여 ether를 제조해보는 실험을 진행하였다. 먼저 에탄올 20ml에 sodium ethoside를 가하여 알콕사이드를 만든 후, 염화벤질을 첨가해 ether 혼합물을 만드는 과정을 거친다. 환류하는 과정이 오래걸리므로 이 실험과정은 미리 진행해두었다고 하셨다. 그리고 마지막에 TLC를 이용하여 TLC판에 염화벤질과 제조한 ether를 점적하여 전개된 차이를 보고 반응이 종결되었는 지 확인하여야 한다.ROH+R prime OH` rarrow `R-O-R prime +H _{2} O(대칭 에터 합성법)주로 널리 쓰이는 방법이 Williamson 방법이고, 이 외에 Williamson방법을 사용하지 못할 때에는 알콕시수은화 환원반응을 이용하고, 그리고 공업적 ethyl ether를 제조할 때 쓰이는 방법이 물 분자를 탈수시키는 대칭 에터 합성법이 이용된다고 한다.위의 그림은 이번 실험의 반응 메커니즘이다. 알콕사이드와 알켈할라이드가 만나 ether가 제조되는 데 이 때 Sn2 반응이 진행된다. Sn2반응은 치환반응의 한 종류이다. 탄소와 할로젠원소의 결합이 끊어짐과 동시에 탄소와 친핵체가 결합하는 단일반응으로 backside attack이 일어나면서 반응이 진행된다. 반응과정이 이렇듯 Sn2의 반응속도는 기질의 농도와 친핵체의 농도에 의해서 결정된다. 그 뿐만아니라 Sn2반응은 친핵체가 공격하기 좋은 구조를 갖추고 있을수록 반응이 잘 일어나는 데 따라서 붙어있는 알킬기의 개수가 적을수록 반응이 잘 일어난다는 특징을 가진다.이 ether 제조 실험 후 마지막 단계에서 TLC로 반응종결을 알아보는데, 이 때 전개용매는 핵산과 에틸아세테이트 부피비 5:95로 극성 전개용매를 사용하였다. 그런데 그 결과 염화벤질이 혼합물보다 더 많이 올라간 상태로 전개되었으며 이 부분에서 염화벤질과 혼합물의 전개차이가 나는 것을 통해 반응이 종결되었음을 알 수 있다. 그리고 극성용매를 이용하였는 데 염화벤질이 ether보다 더 높게 올라간 것을 보아 Benzyl chlorider가 ether보다 더 센 극성이고 ether가 그에 비해 약한 극성물질이라는 것도 알 수 있었다.

공학/기술| 2021.08.25| 5페이지| 1,000원| 조회(356)

에테르 제조, 에테르실험, 에테르 제조실험 결과, 에테르 제조 결과레포트

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추출(Extraction) 결과레포트

기초실험(2) 결과보고서학과:조:조원:실험명: 추출 실험담당교수:제출날짜:1. 실험 방법(1) 250mL 삼각플라스크에 5g 홍차를 넣고 50mL 물 3g CaCO3를 가한다.(2) 저어주면서 20분간 끓인 후 감압필터를 이용하여 용액을 여과시킨다.(3) 여과한 용액을 실온 냉각시키고 분액깔때기로 옮긴 후 CHCl3 용매를 이용 ⇒ 두 번 추출(50mL×2번)(4) 얻어진 CHCl3 용액을 무수 MgSO4를 이용하여 건조한 다음 필터시킨다.(5) Rotary evaporator를 이용하여 감압 하에서 용매를 날려준다,(6) 얻어진 물질의 수율 등을 구한다.2. 결과★공통실험결과: 추출한 카페인의 양=0.7gCaCO3은 카페인에 섞여있는 타닌 성분과 같은 다른 성분들을 물에 더 잘 녹게 해준다.CaCO3은 카페인에 섞여있는 타닌 성분과 같은 다른 성분들을 물에 더 잘 녹게 해준다.[참고교재](1) 얻어진 생성물의 mp를 측정하고 홍차 10g 속의 caffeine의 함량을 계산해본다.: melting point = 227 to 228 °C (441 to 442 °F; 500 to 501 K) (anhydrous) 234 to 235 °C (453 to 455 °F; 507 to 508 K) (monohydrate)홍차 10g 속의 caffeine의 함량 =10g TIMES {5} over {100} =0.5g(2) 위의 실험에서 CaCO3를 사용하는 이유를 알아본다.: CaCO3은 추출 실험에서 불순물 제거의 역할을 한다. CaCO3은 카페인에 섞여있는 타닌 성분과 같은 다른 성분들을 물에 더 잘 녹게 해준다. CaCO3를 넣어준 후 용액을 분액 깔때기로 분리해내면서 불순물들이 제거될 수 있는 것이다.(3) 연속추출로 Soxhlet 추출기를 이용하는 데 이들의 사용 원리와 사용하는 이유 등을 알아본다.: Soxhlet 추출기의 원리를 살펴보자면 먼저, 추출기의 용매 플라스크 안의 증기가 관으로 올라가는 데 이때 추출하는 원료에 용매가 닿으면서 삼투압이 작용하게 된다. 이때 묽은 용매가 내부로 들어가면서 녹게되는 성분이 밖의 용매로 퍼져나오고, 이런 식으로 연속 추출이 이루어진다.(4) 초임계 추출에 대햐여 알아본다.: 초임계유체를 사용하는 추출법이다. 초임계유체는 임계점 이상의 온도와 압력에 놓인 물질의 상태를 말한다. 물과 이산화탄소가 자주 사용되는 물질이다. 초임계유체의 밀도는 액체에 가까우므로 분자 사이 상호작용이 강하다. 또한, 초임계유체의 용해도는 온도와 압력에 의해서 크게 변화하는 특징을 가지고 있다.이러한 특징들로 초임계 추출법의 장점은 온도, 압력, 엔트레나의 선택에 의해 추출과 회수가 가능하고, 또 추출 후의 잔류 용매의 문제가 없다는 것이다. 다른 방법을 조합하면 고도의 분리도 가능하다.(5) 주위에서 사용되는 물질 중 자연에서 추출된 물질에 대하여 알아본다.: 추출의 대표적인 이용 사례로는 커피를 생각할 수 있다.커피를 추출하는 기구의 종류는 여러 가지이다. 분쇄된 커피에 뜨거운 물을 부어 금속 필터로 눌러 짜내는 수동 추출인 ‘프렌치프레스’ 방식과 가장 자연적인 방식인 중력을 이용해 뜨거운 물로 천천히 추출하는 필터식의 ‘핸드드립’ 방식이 있다. 마지막으로, 보일러 압력과 모터를 이용하여 빨리 추출해내는 현대식의 추출방식인 ‘에스프레소 머신’도 빼놓을 수 없다.((출처))http://blog.daum.net/capcoon/6867330https://www.hielscher.com/ko/ultrasonic-soxhlet-extraction.htmhttps://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%B4%88%EC%9E%84%EA%B3%84%EC%9C%A0%EC%B2%B4https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=258756&cid=48181&categoryId=482613. 추출 수율 문제카페인 함유량이 5%인 홍차 25g을 이용하여 카페인을 추출하였을때, 0.7g을 얻었다.이때의 수율을 구하시오.**카페인 함유량이 5%이므로 홍차 25g에 실제 포함된 카페인의 양은25g TIMES {5} over {100} =1.25g 이다.따라서, 실제 포함된 카페인 1.25g과 실험으로 추출한 0.7g으로 수율을 구해보면{0.7g} over {1.25g} TIMES 100(%)=56%4. 논의 및 고찰이번 실험에서는 카페인 추출 실험으로 유기화합물을 분리 또는 정제하는 방법인 추출의 원리와 방법들을 배울 수 있었다. 수업 시간상의 문제로 추출 실험은 실험과정 3번까지만 진행하였고, 결과는 (공통)0.7g로 계산하기로 하였다. 실제 실험에서 CHCl3를 이용하여 분액깔때기로 추출하는 과정에서, 우리 조는 비교적 깨끗한 CHCl3을 얻지 못하여 아쉬움이 남았다. 하지만, 찌꺼기가 많은 CHCl3을 분액깔때기로 다시 여러 번 반복 추출을 통해 카페인이 녹아있는 깨끗한 클로로폼을 얻어낼 수 있다. 너무 오래 가열하여 많은 물이 증발되지 않도록 하는 것, 탄산칼슘으로 카페인 속의 불순물을 제거하는 것, 클로로폼을 이용한 분액깔때기로의 추출 과정, 무수 MgSO4로 건조한 다음 Rotary evaporator로 용매를 날리는 과정 등 항상 주의하여 실험해야 높은 수득률을 구할 수 있다,

공학/기술| 2021.08.25| 5페이지| 1,000원| 조회(258)

추출실험, 추출 결과, 추출 결과보고서, 추출 결과레포트, 추출 실험 결과

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고분자 실험 결과레포트 평가A+최고예요

화공실험(1)_결과 보고서(고분자 실험)화공실험 보고서(유기물 합성)학번:이름:분반:*실험제목화공실험(1)_고분자 실험*실험목적현탁중합을 이용하여 폴리스타이렌을 제조해봄으로써 각 단계에 따른 라디칼 중합을 이해한다. 그리고 일상생활에서 많이 쓰이는 나일론을 직접 합성해봄으로써 카르복실산과 아민화합물의 화학적 반응을 통한 (고분자) 단계중합을 이해한다.*이론[1. 라디칼 중합]현탁중합은 보통 물과 같은 비상용성 액체(noncompatible)에 단량체를 기계적으로 분산시키고, 단량체에 용해하는 개시제를 사용하여 단량체 유적을 중합시키는 기술이다. 단량체는 연속교반과 poly(vinyl alcohol이나 methyl cellulose)와 같은 안정제(stabilizer)에 의하여 현탁 상태로 유지된다. 만일 공정을 조심스럽게 조절하면 중합체는 구형의 형태로 구해지는 데, 이는 취급이 용이하여 여과(filtration)로 별리시키거나 혹은 열 챔버(heated chamber) 내에서 스프레이할 수 있다(spray drying). 이 중합법의 주된 장점은 열전달이 효과적이고 따라서 반응조절이 용이하다는 사실이다. 현탁중합법은 고분자 입자들의 응집(agglomeration)경향으로 인하여 탄성체와 같은 점착성 고분자에는 사용할 수 없다.현탁중합은 폴리스티렌, 폴리염화비닐 및 poly(methyl metacrylate)와 같은 다양한 종류의 과립상 고분자 제조에 이용되고 있다. 여기에서 스티렌은 보통 자유라디칼에 의해 단량체인 스티렌의 부가중합에 의해 생성되게 된다.라디칼 중합법은 반응성이 높은 라디칼이 단량체와 반응하여 전이되는 과정을 반복하여 고분자를 형성하는 방법이다.1) 개시단계S _{2} O _{8} ``` -> ``2SO _{4} BULLET 이렇게 형성된 라디칼들이 단량체의 이중결합을 깨면서 성장단계로 돌아가게 된다.2) 성장단계라디칼 Mr와 단량체 간에 연속적인 반응이 일어나는 단계이다.SO _{4} -CH _{2} -CH BULLET +CH _{2} =C_{6} H _{5} ``````````````````````````````````C _{6} H _{5} ```````````````````````````````````````````````````````````C _{6} H _{5} ```````````````````````````C _{6} H _{5} 성장반응속도(Vp)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.V _{p} SIM K _{p} [M`] ^{n} 여기서 [M]은 단량체의 농도이며 a는 상수이다. Kp는 성장반응 속도상수를 나타내며 온도의 함수로서 주어진다.3) 정지단계정지단계에서는 두 라디칼이 서로 결합하여 라디칼이 없어지는 단계이다. 여기서는 정지반응이 주로 짝짓기 반응에 의해서만 일어난다고 가정하였고, 연쇄이동에 의한 종결은 없다고 가정하였다.H _{2} C-(CH)m BULLET +H _{2} C-(CH)n BULLET REL -> {k _{p}} {} ```H _{2} C-(CH)m+n-CH _{eqalign{2#}}#```````````��````````````````��```````````````````````````````````````````````��```````````````��````````````````````````````````````````````````````��````````````````��``````````````````````````````````````````��#````````SO _{4} ````C _{6} H _{5} ```````````````````````````````SO _{4} ````C _{6} H _{5} ````````````````````````````````````SO _{4} ````C _{6} H _{5} ``````````````````````````SO _{4}여기서 kp는 정지단계에서의 속도상수이다.[2. 단계 중합 실험 (Nylon6,10 제조 및 물성 test)]나일론 x, y는 다음 식과 같이 탄소수가 x개인 디아민과 탄소수 _{x} -NH-CO-(CH _{2} ) _{y-2} -CO] _{n} +2nHCl 이러한 축합 반응을 균일계 용액 중합 방법으로 행할 수 도 있다. 이 경우 고분자량을 얻기 위해 두 반응물의 당량을 정확히 맞추는 것이 용이하지 않다. 대시 계면 중합(interfacial polymerization) 방법이 많이 이용되는 데, 이는 두 반응물을 다른 상(phase)에 녹여 두 상의 계면에서 중합반응이 일어나게 하는 것이다. 수용액 상과 미수용액 상이 일반적인 형태인데, 두 반응물이 계면에 당량으로 공급되므로 중합도를 높이는 데 유리하다.[그림]에 나일론 6,10의 계면중합 모형을 나타내었다. 두 액의 계면에서 다음 식과 같은 중합반응이 일어나면서 두 액 모두에 녹지 않는 나일론 6,10이 생성된다. 이를 연속적으로 제거하면 양쪽의 두 액상에서 단량체가 계면으로 확산해오면서 연속적으로 고분자가 생성된다.nH _{2} N-(CH _{2} ) _{6} -NH _{2} +nCl-CO-(CH _{2} ) _{8} -CO-Cl#-> `[NH`-(CH _{2} ) _{6} -NH-CO-(CH _{2} ) _{8} -CO] _{n} +2nHCl 이때 두 액을 정치해 두지 않고 교반하여 섞으면 계면의 넓이가 넓어져 고분자의 생성속도가 빨라진다.본 실험에서 두 가지(비교반, 교반) 계면축합 방법 중에 비교반 계면축합방법으로 나일론 6,10을 합성한다.*실험 결과[1. 라디칼 중합]*스타이렌 밀도:0.906g/mol, 스타이렌 단량체 사용부피:20ml-생성된 PS질량: 12g① 이론 수득량 = 부피 × 밀도= 20ml × 0.906g/ml= 18.12g② 수득률(수율) ={실제로`얻어진`PS``수득량} over {이론적인`PS`수득량} TIMES 100 ={12g} over {18.12g} TIMES 100=`66.2%[2. 단계 중합 실험 (Nylon6,10 제조 및 물성 test)]※ HMD 분자량: 116.20464g/mol, SC 분자량: 239.13824g/mol, HTIMES 36.46g/mol=0.2732g-이론적 수득량(반응한 HMD 질량) + (반응한 SC 질량) - (생성된 HCl 질량)⇒0.435g`+`0.896g`-0.273g`=`1.058g-실제 나일론 수득량: 0.88g-수득률(수율){0.88g} over {1.058g} TIMES 100g=83%*논의 및 고찰[1. 라디칼 중합]이번실험은 현탁중합을 이용하여 스타이렌 단량체에 개시제를 넣어 라디칼 중합이 어떻게 일어나는 지 관찰하는 실험해보았다. 증류수를 80~85℃로 유지하며 현탁안정제를 넣고 단량체와 개시제를 투입하여 반응시켜 폴리스타이렌을 제조하였다. 시험과정 초반에 현탁안정제 PVA 0.8g을 넣어주는 부분이 있다. 현탁 중합의 특성 중 하나가 물과 단량체를 교반시키면 작은 유적 상으로 물속에 분산하는 데, 교반을 멈추면 그 유적 상이 서로 멈춰서 큰 덩어리가 되고 결국, 완전 분리된다고 한다. 그래서 심하게 교반을 시켜주거나 안정제를 첨가해주어야한다. 그래서 이 실험에서 현탁안정제인 PVA(Polyvinyl Alcohol)를 넣어주는 이유는 중합과정 중 뭉치는 것을 방지하여 폴리스타이렌이 더 잘 만들어질 수 있도록 하기 위해서 넣어주는 것이다. 실험 중 조교님이 PVA를 넣고 난 다음 교반을 빠르게 시켜주어야하고 PVA가 완전히 녹은 것을 확인한 후 스타이렌을 (현탁이 되고 나서)천천히 넣어주어야한다고 말씀하셨다. 처음 스타이렌을 넣을 때 물과 기름이 섞이는 것처럼 보이는 것을 관찰 할 수 있었고, 점점 뿌애지면서 개시반응이 일어나는 것도 관찰할 수 있었다. 또 중요한 것이 중합반응이 시작될 때 ‘stirring’ 속도를 늦추는 것이었다. 단량체와 용매의 균일계에서 녹지 않는 고분자의 입자 생성 등에서 교반이 매우 중요한 역할을 한다고 한다. 현탁 중합에서 회전시키는 속도가 생성입자의 크기에 영향을 미친다. 그리고 반응 내에서 열 교환을 쉽게 해줌으로써 반응 조건을 쉽게 조절할 수 있다고 한다. 교반은 단량체가 고분자로 전환할 확률이 20!70% 과정이나 교반을 조절하는 부분들에서도 실수가 있었을 것이고, 반응시키는 시간도 잘 조절하였으면 결과가 이론치에 가까운 수득량을 보이지 않았을 까 생각한다. 이론과 실험과정을 눈으로만 보면 간단한 실험 같지만, 온도나 교반이나 속도(시간) 등등 신경써야하는 부분이 많은 실험이었다.[2. 단계 중합 실험 (Nylon6,10 제조 및 물성 test)]이번실험은 Hexamethylene diamine과 Sebacoyl Chloride를 계면사이에서 (단계중합을 통해) 반응을 하여 실생활에 많이 쓰이는 나일론을 합성하는 실험을 진행해보았다. 증류수에 헥사메틸렌디아민과 수산화나트륨을 넣고 용액이 튀지 않게 핵산과 염화세바코일을 서서히 붓는 과정을 거친다. 이 반응에서 수산화나트륨을 넣어주는 이유는 헥사메틸렌디아민과 염화세바코일이 반응하게 되면 나일론과 2nHCl이 같이 생성되는 데, 여기서 염산은 나일론 합성을 방해하는 물질이라고 한다. 그래서 염산을 중화시켜줄 역할이 필요한데, 그 역할(acid accpetor)을 수산화나트륨이 함으로써 헥사메틸렌디아민이 물에 잘 녹게 해주기 위해 첨가한다. 그 뿐만 아니라 수산화나트륨은 아민의 친핵 반응성을 높여 반응을 촉진시키는 촉매 역할도 한다고 한다. 그렇게 용액들을 비커에 튀지 않도록 서서히 붓게 되면 바로 액체 사이에서 2개의 층이 생기면서, 반응이 일어나 그 계면에서 점성액체가 생성되는 것을 관찰할 수 있었다. 그 상태에서 클립과 유리봉을 사용하여 실을 뽑듯이 나일론을 끌어올리며 실험을 진행하였다. 이 실험 과정에서 계면중합이 어떻게 일어나는 지 직접 눈으로 관찰하였다. 합성된 나일론을 연속적으로 끌어올리면서 제거하면 두 액체상에서 단량체가 계면으로 확산해오게되고 이런 식으로 연속적인 고분자 생성이 이루어지는 것이다, 단계중합이기 때문에 정지반응은 없다. 그래서 비커안의 용액이 다 없어질 때까지 만들어진다.(연속반응) 이렇게 합성이 끝난 우리조의 나일론 수득량은 0.88g이었다. 이번 실험에서 사용한 SC의 부피와 밀도

공학/기술| 2021.08.25| 8페이지| 1,500원| 조회(321)

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미생물실험 결과레포트 평가A+최고예요

화공실험(1)_결과 보고서(고분자 실험)화공실험 보고서(유기물 합성)학번:이름:분반:*실험제목화공실험(1)_미생물 실험*실험목적-회분식 배양에서 GFP를 이용한 세포성장과 단백질 발현에 대한 이해*이론회분식 배양은 배양이 완전히 끝난 후 다시 배지를 교체하는 방식이다. 즉, 초기에 한번 배지를 채운 후 배양이 끝날 때까지 더 이상 영양물질을 공급하거나 제거하지 않는 배양을 말한다. GFP(green fluorescent protein)은 녹색형광단백질이라는 뜻이고, 생체 내에서 녹색 빛을 내어 단백질들이 생체에서 어떻게 작용하는 지 관찰할 수 있는 단백질을 말한다. 추적하고자 하는 단백질에다 형광단백질의 유전자를 붙여 세포에 주입하면 GFP를 따라 단백질의 움직임과 위치, 성장과정 등을 쉽게 확인할 수 있다.*실험 결과1) IPTG의 단백질 발현(expression) 원리에 대해 조사 (Keyword: T7 promoter, lac operon): IPTG는 분자생물학 시약이다. 유전자가 lac operon의 통제 하에 있는 대장균 단백질 발현을 유도하는 데 사용된다. lac operon은 대장균에서 단백질을 생성하는 데 가장 흔하게 사용되는 시스템 중 하나이며, 이 시스템은 정제되어 다른 실험에서 연구될 수 있다. 일반적으로 관심 유전자는 다음을 포함하는 상용 벡터에 삽입된다. 황(s)원자는 세포에 의해 가수분해 되지않는 화학결합을 형성해서 세포가 대사되는 것이나 유도인자가 분해하는 것을 막는다. IPTG의 농도는 그러므로 일정하게 유지되고 젖당 프로모터나 작동자 통제하의 유전자 발현은 실험 내내 억제되지 않는다. T7 promoter를 사용하는 이유는 특정 발현때문도 있지만, IPTG로 T7 RNA pol을 유도한 후 그 증폭된 T7 RNA pol이 원하는 유전자를 특정하게 특별히 과발현시킬 수 있게 해주는 시스템이다.2) Cell growth curve에 대해 설명생장곡선은 유도기, 대수기, 사멸기 네 단계로 나눌 수가 있다. 유도기에서는 세포분열이 즉각적으로 일어나지는 않지만, 세포 내에서는 세포증식을 위해 준비를 하고 있는 단계이다. 새로운 배지에 접종된 세포는 대게 ATP, 필수 보조인자, 리보솜 등이 부족하기 때문에 생장을 시작하려면 이러한 성분들을 합성해야만 한다. 또한, 새로운 배지에 존재하는 다른 영양물질들을 사용하기 위해서는 이를 대사하기 위한 새로운 효소가 부족하므로 이를 합성해야 합니다. 그 다음 대수기에서는 미생물이 배양환경에 적응하고 세포 증식을 위해 필요한 물질들을 만드는 준비 단계를 지나면 세포 수가 기하급수적으로 증가하는 대수기에 이르게 된다. 이 시기에서는 최고의 속도로 성장하고 분열한다. 또한, 이 기간 동안 생장속도는 일정하게 나타나서 일정한 간격으로 세포 수는 증가하게 된다. 그리고 정지기에서는 생육 단계 중 가장 최대의 세포 수에 도달하게 되는 시기이다. 그러나 외형적인 총 균수가 일정하게 보일 뿐 미생물의 생장이 멈춘 것은 아니며, 세포의 분열과 사멸이 평형을 이루거나 또는 집단의 세포가 대사적인 활성을 유지한 상태이다. 마지막 사멸기에서는 일정시간 정지기가 지나면서 영양분은 더욱 고갈되어 미생물 생육을 저해하는 독성 노폐물이 더욱 축적되며, 사균 수가 급격히 증가하고 생균 수가 줄어드는 사멸기에 이르게 된다.3) 미생물 배양 실습 중 설명된 멸균 방법 3가지 작성알코올 램프 등의 불꽃에 직접 접촉시켜 미생물을 제거하는 화염 멸균인 열을 이용하는 방법이 있다. 그리고 autoclave라 하며 고압 증기로 121도에서 15~20분간 진행하는 고압멸균이 있으며, 살균력을 가지는 254nm 부근의 자외선 조사를 통해 주로 무균대에서 사용되는 자외선 멸균이 있다.*논의 및 고찰이번 실험은 미생물실험을 진행하였다. 첫 번째 곡선은 원래 점점 성장하는 형태로 곡선이 진행되어야 하는 데 4, 5번이 그래프가 이상하게 나온 것을 볼 수 있다. 아무래도 첫 실험이다 보니 피펫을 사용하는 과정이나 옮겨담는 과정 중에서 실수를 했을 것이라고 예측한다. 실험에서 세포를 키우는 목적은 단백질을 얻기 위함이였다. 그래서 단백질을 발현을 시킨 것이다. 세포 성장이 많을수록 단백질의 양이 많아질 것이라고 생각하지만, 실제로 그렇지만은 않다. 셀을 키운 후 회수를 할 때 사용되는 제일 기본적인 방법은 원심분리기를 이용하는 것이다. 이 때 무게가 대칭이 이루는 것이 중요하다. 원심분리기를 거치면 셀 다운이 일어난다. 관찰해보면 녹색형광단백질이기 때문에 과발현되있는 것을 관찰 할 수 있었다. 원래 대장균같은 셀은 갈색이거나 동색이라고 한다. GFP는 400~500 파장대에서 파장을 받아들인 다음 자체적으로 변환을 시켜 방출을 시킨다. 그래서 마지막 실험과정에서 녹색빛으로 발현되는 것을 눈으로 볼 수 있었다. 우리 실험과정에서 IPTG를 좀 뒤에 넣어주는 이유가 유도기가 다 끝나고 스트레스도 제일 적은 건강할 때 접종하여 성장과 같이 단백질 발현을 하게끔하기 위함이다. 이번 실험에서 샘플링을 통해 OD에 따라 GFP와 IPTG를 접종하여 미생물의 생장곡선을 이해해보는 시간이었다.

공학/기술| 2021.08.25| 5페이지| 1,500원| 조회(450)

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흡착평형상수의 결정 실험 레포트

학번:이름:1.실험목적일정한 온도에서 용질농도의 함수로 수용액과 활성탄 표면 사이에서의 유기산의 평형상수를 결정한다.2. 실험 이론*흡착(adsorption): 고체표면에 얇은 막의 형태로 액체나 기체가 부착되는 것흡착질(adsorbate): 흡착되는 물질흡착제(adsorbent) 또는 기질(substrate): 밑바닥을 이루는 물질탈착(desorption): 흡착의 반대 현상-흡착의 정도일반적으로 흡착질로 덮인 표면의 분율은 덮임율(fractional coverage)theta 로 표시theta = {흡착된`자리의`수`} over {흡착이`가능한`전체`자리의`수}theta = {흡착질의`부피} over {완전한`단분자층을`만드는`데`필요한`흡착질의`부피} = {V} over {V _{INF }}흡착 속도: 표면 덮임율의 시간 변화율(d theta /dt)흡착에는 물리흡착과 화학흡착의 두 가지가 있다. 물리흡착은 물리적인 가역성이 있어 외력에 의하여 쉽게 원상으로 돌아갈 수 있으므로 이것을 가역흡착이라고도 부른다.-물리흡착물리흡착에서는 표면(흡착제)과 흡착질 사이에 van der Waals 힘이 작용하고 이러한 상호작용은 장거리성이지만 약하며, 분자가 물리 흡착될 때 내놓는 에너지는 응축 엔탈피와 같은 크기 정도이다. 비교적 낮은 온도에서 볼 수 있고, 흡착 열은 일반적으로 5~10 kcal/mol의 수치로 작은 편이며, 이 정도의 에너지로는 결합을 끊을 수가 없으므로 물리 흡착에서는 분자의 정체성은 그대로 유지된다.다분자층에서 발생하는 흡착이기에 reundlich 흡착 등온선을 적용한다.물리적 흡착에서는 활성화 에너지가 존재하지 않기 때문에 흡착반응에서 평형에 빠르게 도달하며 가역반응이기에 흡착과 탈착이 모두 가능하다.-화학흡착화학흡착은 화학결합의 형성에 작용하는 상대적으로 강력한 이온결합력과 공유결합력이 원인이되고, 화학적인 상호작용이 관여하기에 다양한 열 변화가 따라 발생한다.화학적 흡착의 흡착 열은 일반적으로 10~100kcal/mol의 수치로 물리 흡착에 비해 대단히 큰 편이며, 비교적 높은 온도에서 관찰가능하다. 그리고 단분자층에서만 발생하는 흡착이다.특별한 경우(예: 수소가 유리에 흡착되는 과정)를 제외하면 화학 흡착은 발열 반응, 즉 자발적 과정이 일어나려면TRIANGLE G 5ml + 페놀프탈레인 3방울[0.1N NaOH 제조]2. 2g의 NaOH를 비커에 넣고 증류수로 어느정도 녹인다음 매스플라스크로 옮겨 0.1N 농도를 맞춰준다.3. 1N NaOH 용액을 뷰렛에 넣고 눈금을 확인해준다(ex.10.7ml)4. 스탠드와 자석교반기를 설치하고 뷰렛을 고정 후 0.1N 아세트산 용액을 적정 시작!5. 페놀프탈레인에 의해 보라색으로 색이 변하면 사용된 페놀프탈레인 용액 양을 측정한다.... 같은 방법으로 나머지 0.2N, 0.3N, 0.4N도 적정... X2회4. 실험결과CH3COOH 농도0.1N0.2N0.3N0.4N0.1N NaOH 소모량(ml)8.6218.5227.1219.22(1) 농도별 c/(x/w) 구하는 과정 및 계산결과*각 아세트산 농도별 흡착된 몰수 (MV=M’V’ 공식을 이용한다.)를 구한 다음{C} over {x/w} 계산.-0.1N 아세트산: M x 10ml = 0.1N x 8.62mlTHEREFORE M = 0.0862N → 흡착된 농도: 0.1N?0.0862N = 0.0138N→ 흡착된 몰 수: 0.1L x 0.0138N = 0.00138→{C} over {x/w}:{0.1} over {0.00138/1} = 72.46-0.2N 아세트산: M x 10ml = 0.1N x 18.52mlTHEREFORE M = 0.1852N → 흡착된 농도: 0.2N?0.1852N = 0.0148N→ 흡착된 몰 수: 0.1L x 0.0148N = 0.00148→{C} over {x/w}:{0.2} over {0.00148/1} = 135.1-0.3N 아세트산: M x 10ml = 0.3N x 27.12mlTHEREFORE M = 0.2712N → 흡착된 농도: 0.3N?0.2712N = 0.0288N→ 흡착된 몰 수: 0.1L x 0.0288N = 0.00288→{C} over {x/w}:{0.3} over {0.00288/1} = 104.2-0.4N 아세트산: M x 5ml = 0.1N x 19.22mlTHEREFORE M = 0.3844N → 흡착된 농도: 0.4N?0.3844N = 0.0156N→ 흡착된 몰 수: 0.1L x 0.0156N = 0.00156→{C} over {x/w}:{0.4} over {0.00156/1} = 256.4(2) 농도(c)를 x, c/(x/w)를 y로 두고 엑셀을 이용해 그린 꺾은 선 그래프※ 추세 선을 꼭 표시할 것(3) 추세선의 기울기와 y절편을 이용해 흡착에너지 관련상수 Nm과 흡착평형상수k를 계산하기⇒y`=`52.092x`+`11.81 .......기울기: 52.092 / y절편: 11.81{c} over {(x/w)} = {1} over {N _{m} k} + {c} over {N _{m}}→{c} over {x/w} =y ,c=x ,{1} over {N _{m}}= 기울기 ,{1} over {N _{m} k}= y절편ⅰ){1} over {N _{m}} ÷ {1} over {N _{m} k} =k=52.092÷11.81=4.41 (흡착평형상수)

공학/기술| 2020.06.28| 8페이지| 1,000원| 조회(356)

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