EXP 4. Solvent Dependence of Absorption and Fluorescence Spectra of 1-Anilino-8-naphthalene sulfonate (1,8-ANS)

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Experimental Method
4. Results & Discussion
5. Calculation & Analysis
6.Conclusion
7. Reference

본문내용

1. Abstract
화학 실험에 있어서 중요한 흡광과 형광 같은 분광학적 방법의 원리에 대해 알아보고 사용되는 용매의 성질에 따라 특성이 달라지는 Solvatochromism effect를 이해한다. 이번 실험에서는 1-Anilino-8-naphthalene sulfonate (1,8-ANS)를 이용해 용매로는 water, methanol, ethanol, 1-butanol 을 사용하여 solvatochromism을 관찰하고 흡광과 형광이 달라지는 이유를 알아본다. 더 나아가 물의 raman scattering peak을 토대로 용매의 ratio에 따라 흡광과 형광에 어떤 변화가 있는지 알아본다.

2. Introduction
일반적으로 원자나 분자들은 들뜰 때 흡수한 일정한 파장의 빛을 바닥상태로 돌아갈 때 파장변화없이(에너지변화 없이) 그대로 방출한다. 그대로 방출하는 복사선을 공명복사(resonance radiation)이라 하고 형광이 나오면 공명형광이라 하는데, 형광과 인광의 차이는 바닥상태의 전자스핀과 단일항상태(singlet state), 삼중항상태(triplet state)의 에너지 차이에서 발생한다.

흡수되는 에너지와 방출되는 에너지는 정확히 같다. 일반적으로 방출되는 에너지는 새로운 화학종을 생성하거나, 열로서 방출되는 것이 일반적이나 어느 특정한 구조를 가진 분자에서는 이 에너지를 다시 빛으로 방출하는 과정을 취하는 것도 있다. 에너지를 흡수하였던 어떤 물질이 바닥상태로 되돌아가면서 방출하는 빛을 형광(fluorescence), 이와 같은 성질을 지니는 물질을 형광 물질이라 한다. 원자나 분자 등에 흡수되었던 에너지는 진동이완 (vibrational relaxation) 등으로 일부 손실된 후에 형광으로 방출되기 때문에 형광의 파장은 언제나 흡수되는 빛의 파장보다 길다.
또한 형광 스펙트럼은 흡수 스펙트럼보다 그 파장이 더욱 긴 것을 볼 수가 있는데 이와 같은 현상을 stoke’s shift 라고 한다. 이 둘은 모양이 닮아있고 겹친부분을 중심으로 좌, 우가 대칭에 가깝기 때문에 거울상 관계라고도 하다.

참고 자료

고명수,『(쉬운) 기기분석』, 유한문화사, 2010. p 89-97
Peter Atkins, Atkins' 『Physical Chemistry』, Oxford, 2010, p503-506
Lakowicz, Joseph R.『Principles of fluorescence spectroscopy 3rd ed』Springer, c2006