기기분석-UV-예비

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기기분석-UV-예비

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◆ 실험목적
식용염료의 각각 다른색이 흡광스펙트럼과 어떤 관계가 있는가를 흡광도를 이용해 알아보고, KCl용액의 온도 상승에 따른 스펙트럼의 차이를 알아본다.

◆ 이 론
분광광도계는 복사에너지를 흡수하는 화학물질의 상대적인 능력과 관계가 있다. 화학물질에 의한 빛의 흡수는 분자차원의 현상으로 특정한 작용기의 존재 유무에 기인하므로 많은 종류의 화합물이 UV-Vis영역에서 빛을 흡수하지 못한다. 일반적으로 이중결합이나 삼중결합 등의 불포화 결합을 포함하고 있는 화합물은 UV-Vis 영역에서 빛을 흡수하며, 불포화 결합을 포함하고 있는 작용기(functional group)를 발색단(chromophore)이라 한다.
이러한 빛의 흡수는 매우 선택적이어서 서로 다른 발색단은 서로 다른 파장에서 최대 흡광 피크를 나타내며 흡수하는 빛의 양에도 차이가 있다. 따라서 특정한 발색단은 시료 중에서 특정성분을 확인할 수 있는 열쇠가 되기도 한다. 흡수되는 모든 에너지는 양자화되어 있고, 전자전이는 분자 내의 다른 전이(진동전이, 회전전이)에 의해 영향을 받으므로 UV-Vis 영역에서의 흡광밴드는 넓게 나타나게 되는데 이러한 현상은 작용기를 확인하는데 제한이 된다. 하지만 정량분석의 경우에는 이러한 전자전이가 분자구조와 밀접한 관계를 가지므로 중요한 역할을 한다. 즉, UV-Vis 분광광도계는 미지물질을 정성확인하는데는 좋은 방법이 될 수 없으나, 기지의 물질인 경우에는 그 농도를 정확하게 알 수 있는 방법이다. 빛이 어떤 물질을 통과하게 되면 반사, 굴절, 산란 또는 흡수 등에 의해 그 세기가 변하게 되며, 흡수된 빛의 양은 시료에 가해준 빛의 세기 대 시료를 통과하여 나온 빛의 세기와의 비율로 표시한다. 흡수되는 빛의 양은 시료 중의 흡광화합물의 농도와 광경로(light pass length)에 비례한다. Beer는 시료에 가해준 빛에너지의 감소율은 흡광물질의 농도에 비례함을 증명하였고, Lambert는 농도가 일정할 때의 흡광도는 광경로의 길이에 비례한다고 발표하였다. 이 두가지 원리를 합하여 Beer-Lambert 공식이 제시되었으며, 이 공식은 분광광도계를 이용한측정에서 정량계산의 기초가 된다.

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