Chemiluminescence - 화학발광

목차

1.실험 목적
2.실험 이론 및 원리
3. 실험 결과
4. 토의 사항

본문내용

실험 목적
1.형광체 DPA, coumarin314, fluorescein, rhodamine B에 대한 화학발광 원리를 이해해보자
2. 형광색 및 화학발광의 지속시간을 그래프로 확인해본다.

실험 이론 및 원리
가. 화학발광
1) 열에너지는 거의 방출하지 않으면서 가시광선을 방출
2) 열을 방출하지 않기 때문에 ‘차가운 빛’이라 표현

나. 형광
1) 물질이 빛의 자극에 의해서 발광하는 현상
2) 조사광을 제거하면 바로 소멸

다. 인광
1) 물체에 빛을 쬔 후 빛을 제거하여도 장시간 빛을 내는 현상
2) 형광에 비해 장시간 빛을 냄

라. 화학 발광을 일으키는 매커니즘
1) 루미놀을 이용하는 화학발광 : 혼합 용액에서 peroxyoxalate 계열의 화합물과 각각 다른 색을 내는 여러 종류의 발광 염료를 감광제로 이용하는 화학발광

마. 단일항, 삼중항
1) 삼중항 상태가 수명이 더 길고에너지가 더 낮아 방출되는 빛이 형광에 비햐여 파장이 길다
2) 단일항 상태의 전자 들뜬 상태가 바닥상태로 전이: 형광
3) 삼중항 상태의 전자 들뜬 상태가 바닥상태로 전이 : 인광

바. 계간교차
들뜬 단일항 상태에서 들뜬 삼중항 상태로 옮겨가는 경우처럼 다중항이 변하는 무방사 과정

사. 내부전환
전자 들뜬 상태가 어느 정도 분자구조의 조정과정을 거치면서 조금은 낮은 에너지를 갖는 전자 들뜬 상태가 되는 과정

3. 실험결과
가. 결과분석
1) Hydrogen peroxide 첨가 전

다. Hydrogen peroxide 의 역할
본 실험에서는 bisoxalate 와 hydrogen peroxide 를 넣어주었다. Bisoxalate 는 화학 발광에 반응성이 있는 고체 에스테르의 산화물이다. Bisoxalate 는 과산화수소와 반응하며 위 사진에 나와있는 것 처럼 광자 형성과정을 겪는다. 이때 과산화수소는 산화제로 작용핚다. 이때 산화제는 유기산화제여야 하므로 과산화수소수는 유기용매에 용해시킨 것을 사용해야 핚다. 과산화 수소가 아니여도 산소를 발생 시킬 수 있는 과산화물이면 물질과 반응하여 물질이 발광하게 할 수 있다.

참고 자료

다시 쓴 유기화학 실험. 김홍범. 자유아카데미.
손미현, 차가운 빛의 세계, 발광, 과학동아, 제 317호, 2012
과학실험도해사전, 화학실험편, 삼안출판사
이화학대사전, 김학제 외 3인, 창원사, 1976
물리 화학, Gilbert, Castellan.