IR : 적외선 흡수 분광법

목차

Abstract
Introduction
1. 분광분석법(Spectroscopic, Spectrophotometric analysis)
Experimental
Result
Conclusion
Discussion

본문내용

Abstract

유기물이나 무기물이든 관계없이 공유 결합을 지닌 거의 모든 화합물은 전자기(electro-magnetic) 스펙트럼의 적외선 영역에서 다양한 전자기 방사선 진동수를 흡수한다. 이 때 분자들은 적외선을 흡수할 때 에너지가 더 높은 상태로 들뜨게 되며 오직 선별된 진동수(에너지)들만 흡수한다.
적외선 흡수는 8~14kJ/mole 만큼의 에너지 변화량에 해당되며 대부분의 공유결합 분자에서 결합의 신축(streching) 및 굽힘(bending)진동수의 영역에 해당한다.
흡수과정에서, 적외선 방사선 진동수는 분자의 자연진동 진동수와 일치할 때 흡수되고, 흡수된 에너지로 말미암아 그 분자 내 결합의 진동 운동의 진폭(amplitude)은 증가한다. 그러나 방사선의 진동수가 결합 운동의 것과 정확히 일치한다고 할지라도, 분자 내 모든 결합들이 적외선 에너지를 흡수할 수 있는 것이 아니라 시간의 함수에 따라 쌍극자 모멘트(dipole moment)의 변화가 있는 결합들만이 적외선을 흡수할 수 있다.
이 흡수한 모든 형태의 결합 자연 진동수는 서로 다른 환경에 있거나 다른 구조를 가지는 화합물에서 각 분자 결합들이 서로 다른 적외선 흡수 양상을 보여 서로 다른 적외선 스펙트럼을 보이며 지문이 사람에 대하여 쓰이는 것처럼, 분자들에 대하여 쓰인다.
이러한 이유로 적외선 스펙트럼은 물질의 유사성을 파악하거나 분자의 정보를 파악(정성분석)하는데 이용되고 있으며 마찬가지로 실험에서 적외선 분광기(ATR)를 이용하여 시료의 적외선을 측정해 관측된 피크로 시료의 분자 구조를 파악하였다.
측정된 피크로는 3430~2966 사이에서 4개의 피크와 1682~698 까지 15개로 이들의 피크를 통해 주요작용기별 진동 스펙트럼의 table값을 참고하여 어떠한 작용기를 포함하고 어떤 구조를 지닌 물질인지 파악하였다.
사용한 시료는 1,3-Propanediol bis(4-aminobenzoate)로 ATR를 이용하여 적외선을 측정하면서 Alkane group과 Alcohol, Benzene group, Amine 이 뚜렷하게 피트에 관측될 것으로 예상했지만, 위에서 설명한 것과 같이 피크가 나타나는 범위가 밀집되어 있어 주요 작용기별 진동 스펙트럼이 범위 값인 것과 여러 변이 요소들을 고려할 때 정확하게 다량의 피크를 분석하지 못하고 주요피크만을 해석한 것에 한계를 느꼈다.

참고 자료

● THOMSON, Pavia, Lampman, Kriz, "분광학의 이해", 3rd edition
● 공업화학실험 2, 전북대학교 화학공학부
● 알기쉬운 기기분석, 고명수,감태화, 박규현 외 ,유한문학사
● www.tci-korea.co.kr