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[물리화학]Infrared absorption spectrum_고려대

"[물리화학]Infrared absorption spectrum_고려대"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2023.11.22 최종저작일 2019.04
고려대 물리화학 물리화학 실험 FT-IR
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[물리화학]Infrared absorption spectrum_고려대
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    소개

    "[물리화학]Infrared absorption spectrum_고려대"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. 기초 이론 및 원리
    1) 적외선 분광법 (Infrared Spectrometry)
    2) 적외선 Fourier 변환 분광법

    2. 기구 및 시약

    3. 실험 방법

    본문내용

    적외선 분광법 (Infrared Spectrometry)
    X선, UV-Vis 보다 낮은 에너지를 가진 적외선(2.5 ~ 15m)은 진동, 회전, 병진 등의 여러 가지 분자 운동을 일으키며, 이때 분자 진동에 의해 나타나는 특성적 흡수 스펙트럼을 IR 스펙 트럼이라 한다.

    적외선 분광법의 기본 원리 -> 분자의 진동
    IR을 쪼이면, 진동을 일으키는 데 필요한 고유한 진동 주파수(vibrational frequency)의 빛을 흡수하여 이 에너지에 대응하는 특성적인 적외선스펙트럼 표시

    1. 분자 운동의 진동 방식 (vibrational mode)
    신축 진동 (stretching vibration)
    : 원자들 사이의 결합 길이 변화
    굽힘 진동 (bending vibration)
    : 원래의 결합축에 대하여 원자들의 위치 변화
    즉, 원자들 사이의 결합각 변화

    참고자료

    · 없음

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    • 1. 적외선 분광법(Infrared Spectrometry)
      적외선 분광법은 물질의 분자 구조를 분석하는 데 매우 효과적인 분석 기법입니다. 이 방법은 적외선 영역의 전자기파를 이용하여 분자의 진동 에너지 전이를 측정함으로써 화학 결합의 특성을 파악할 수 있습니다. 특히 유기화학, 약학, 재료과학 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있으며, 비파괴 분석이 가능하다는 장점이 있습니다. 다만 정량 분석의 정확도를 높이기 위해서는 표준물질과의 비교 및 적절한 보정이 필요하며, 시료의 물리적 상태에 따라 측정 결과가 영향을 받을 수 있다는 점을 고려해야 합니다.
    • 2. 분자 진동 방식(Vibrational Mode)
      분자 진동 방식은 분자 내 원자들의 상대적 위치 변화를 나타내는 기본적인 개념으로, 적외선 분광법의 이론적 기초를 이룹니다. 신축 진동과 굽힘 진동 등 다양한 진동 방식이 존재하며, 각각의 진동은 특정한 에너지 준위를 가집니다. 분자의 대칭성과 원자의 질량에 따라 진동 방식의 개수와 특성이 결정되므로, 이를 정확히 이해하는 것이 분광 데이터 해석에 필수적입니다. 복잡한 분자의 경우 여러 진동 방식이 겹칠 수 있어 스펙트럼 해석이 어려울 수 있습니다.
    • 3. 신축 진동 에너지와 주파수
      신축 진동은 분자 내 화학 결합의 길이가 주기적으로 변하는 현상으로, 적외선 분광법에서 가장 강한 신호를 생성합니다. 신축 진동의 에너지와 주파수는 결합의 강도와 관련 원자의 질량에 의해 결정되며, 이는 훅의 법칙으로 설명할 수 있습니다. 서로 다른 화학 결합은 특정한 주파수 범위에서 흡수를 나타내므로, 이를 통해 분자 내 존재하는 화학 결합의 종류를 식별할 수 있습니다. 이러한 특성은 미지 물질의 구조 결정에 매우 유용한 정보를 제공합니다.
    • 4. 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR)
      푸리에 변환 적외선 분광법은 기존의 분산형 적외선 분광법의 한계를 극복한 현대적 분석 기법입니다. 마이켈슨 간섭계를 이용하여 모든 파장의 적외선을 동시에 측정하고, 푸리에 변환을 통해 스펙트럼을 얻음으로써 측정 시간을 단축하고 신호 대 잡음비를 향상시킵니다. 높은 분해능과 정확도, 빠른 측정 속도 등의 장점으로 인해 현재 가장 널리 사용되는 적외선 분광 기법입니다. 다만 장비의 초기 비용이 높고 유지보수가 복잡하다는 단점이 있습니다.

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