[화공실험]분광광도법에 의한 철의 정량(UV측정) 실험 보고서

목차

1. 이론
1) 분광광도법(UV-Visible spectroscopy)
2) Excitaion
3) 투광도(Transmittance)와 흡광도(Absorbance)
4) Lambert-Beer’s Law
5) 분광광도계(UV-vis spectrophotometer)
6) 스펙트럼 데이터 분석

2. 실험결과 및 고찰
1) 실험결과 및 분석
2) 고찰

3. 응용

본문내용

1) 분광광도법(UV-Visible spectroscopy)
화합물들은 자외선 및 가시광선(200~800nm)을 흡수하게 되면 바닥상태의 원자 및 분자에서 전자 전이가 일어난다. 주로 Π-electron 혹은 원자가 전자(valence electron)는 특정 파장의 자외선 또는 가시광선을 받으면 anti-bonding molecular orbital로 전이되었다가 다시 되돌아오면서 외부로 빛을 방출한다. 화합물은 그 종류에 따라 특정한 파장의 빛을 흡수하게 된다. 이 원리를 이용하여, reference값과 비교하면 시료속에 어떤 물질이 있는지 정성분석이 가능하며, 흡광의 양에 따라 정량분석 또한 가능하다.
M(바닥상태)+ hν -> M*(들뜬상태)

2) Excitaion
가시광선이 가지는 에너지는 36-72kcal/mol, 200nm의 파장을 가지는 자외선은 143kcal/mol을 갖는다. 이들은 분자 내 전자들을 에너지 준위가 더 높은 molecular orbital로 들뜨게 한다.
전자가 들뜨는 분자들은 대부분 이중결합이나 삼중결합, O, N, S, 할로젠 원소들을 포함하는데, 이는 결합이나 원자가 전자가 존재해야 UV-Vis계열의 빛을 잘 흡수하기 때문이다.

<중 략>

2) 고찰

① 미지시료 B의 몰 흡광계수의 계산 결과, 큰 오차(11.99%)가 발생하였는데, 이는 계산에 사용된 미지시료 B의 농도가 실제 농도가 아닌 추세선을 이용해 구한 값이기 때문이다. 따라서 몰 흡광계수에서의 오차는 농도의 오차에서부터 기인한 것으로 보인다.

② 실험을 통해 얻은 스펙트럼을 보면, 대략 640nm 이상의 파장대에서는 흡광도가 매우 낮게 나타나는 것을 볼 수 있다. 흡수되지 않은 빛은 반사되므로, 이 용액은 붉은 계열의 색을 나타낼 것으로 예상된다. 실제로 실험에 사용된 골드나노입자 용액은 분홍색이었다.

참고 자료

https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/spectrpy/uv-vis/spectrum.htm
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schematic_of_UV-_visible_spectrophotometer.png
https://www.slideshare.net/manishpharma/application-of-uv-spectroscopy
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=597869&cid=42340&categoryId=42340
https://en.wikipedia.org/wiki/Fourier-transform_infrared_spectroscopy
https://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_spectroscopy
http://www.gedis.co.kr/board/board.php?board=horiba&command=body&no=163
「Highly Carboxylate-Functionalized Polymers of Intrinsic Microporosity for CO2-Selective Polymer Membranes」, Jun Woo Jeon et al. Macromolecules, 50, 8019-8027(2017)
『Organic Chemistry: A Brief Course』, Hart et al, BROOKS/COLE, p371-375
http://slideplayer.com/slide/8693499/
http://www.willeyoptical.com/ftir.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Fourier-transform_infrared_spectroscopy