[화학공학실험]화학발광(Chemiluminescence)

소개

서울권 소재 대학 A 화학공학 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 시약의 물리화학적 성질 (분자 구조, 분자량, 녹는점, 끓는점 등)
4. 실험 방법
5. 예상 실험 결과 (Pre-result)

본문내용

1. 실험 목적: (3점)
화학 반응이 진행되는 동안 열에너지만 발생하는 것이 아니라 빛으로도 에너지가 발현되는 것을 볼 수 있다. Flourescent dyes로 쓰이는 DPA, coumarin 314, fluorescein, rhodamine B가 어떤 색으로 발광하는지 알아볼 수 있다. 또한, 화학물질이 전기적으로 안정화되기 위한다는 점을 눈으로 확인할 수 있다.

2. 실험 원리: (5점)
열복사로 가시광선을 낼 수 없는 온도가 낮은 물체에서 빛이 나오는 현상을 발광 (luminescence)이라고 한다. 발광이란 물질이 다양한 자극에 의해 에너지를 받아 들뜨고, 받은 에너지로 특정 파장의 빛을 방출하는 현상을 말한다. 물질을 들뜨게 하는 자극에는 빛, 화학반응, 전기, 열 또는 음극에서 나오는 전자를 이용하는 방법 등이 쓰인다. 그 방법이 화학인 경우, chemi- 가 붙고 화학발광을 구분할 수 있다.

화학발광은 화학반응 중 생성된 에너지를 열 대신 빛으로 배출하는 것이다. 화학발광이 일어나려면 첫 화학 반응이 전자를 들뜬 상태로 만들 만큼 충분한 에너지를 제공해야 한다. 또한 생성물이 전자적으로 들뜬 상태여야 하고 들뜬 상태 생성물이 만들어지는 속도가 억제되는 속도보다 빨라야 한다. 이 외에도 다양하고 복잡한 조건을 만족해야 화학발광이 일어난다. 에너지를 흡수한 전자계는 가끔 중간 단계를 거쳐 들뜬 상태에서 에너지의 바닥 상태로 전이함으로써 빛을 방출하지만 (스트코스 법칙), 그의 스펙트럼, 잔광 등은 물질의 전자 상태를 반영하는 물질 고유의 성질이 있다.

참고자료

· "Ethyl acetate". Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH).
· Mackison, F. W.; Stricoff, R. S.; Partridge, L. J., Jr., eds. (Jan 1981). NIOSH/OSHA – Occupational Health Guidelines for Chemical Hazards. DHHS (NIOSH) Publication No. 81–123. Washington, DC: U.S. Government Printing Office.
· 과학실험도해사전, 화학실험편, 삼안출판사
· 이화학대사전, 김학제 외 3인, 창원사, 1976
· 물리화학, Gilbert, Castellan
· 손미현, 「차가운 빛의 세계, 발광」, 『과학동아』, 제 317호, 2012
· Carson, A. S.; Fine, D. H.; Gray, P.; Laye, P. G. (1971). "Standard enthalpies of formation of diphenyl oxalate and benzoic anhydride and some related bond dissociation energies". Journal of the Chemical Society B: Physical Organic: 1611. doi:10.1039/J29710001611.
· Orosz, György (January 1989). "The role of diaryl oxalates in peroxioxalate chemiluminescence". Tetrahedron. 45 (11): 3493–3506. doi:10.1016/S0040-4020(01)81028-0.
· Ernest Huntress; Lester Stanley; Almon Parker (1934). "The preparation of 3-aminophthalhydrazide for use in the demonstration of chemiluminescence". Journal of the American Chemical Society. 56 (1): 241–242.doi:10.1021/ja01316a077.
· Synthesis of luminol
· Natureasia 네이처 하이라이트 2006년 3월 16일자
· 화학 발광 [化學發光, chemiluminescence, Chemilumineszenz] (화학대사전, 2001. 5. 20., 세화)
· Berlman, I. B. (1971) “Handbook of Fluorescence Spectra of Aromatic Molecules,” Academic Press, N.Y.
· Dixon, J. M., M. Taniguchi and J. S. Lindsey (2005), "PhotochemCAD 2. A Refined Program with Accompanying Spectral Databases for Photochemical Calculations, Photochem. Photobiol., 81, 212-213.
· Du, H., R.-C. A. Fuh, J. Li, L. A. Corkan and J. S. Lindsey (1998) PhotochemCAD: A computer-aided design and research tool in photochemistry. Photochem. Photobiol. 68, 141-142.
· pH dependent spectral properties of sodium fluorescein ophthalmic solutions revisited, Michael J. Doughty11 Feb, 2010
· 형광 염료.pdf