[화학공학실험] FTIR 적외선 분광법을 통한 미지시료 분석 결과레포트(A+) 고찰포함

소개

FT-IR Spectrophotometer를 이용하여 분자의 functional groups(작용기)를 확인한다.

미지의 시료에 대해 적외선 분광법을 실시하고 데이터를 분석하여 미지시료를 구분해내는 실험에 대한 결과 레포트입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
1) 적외선(Infrared)
2) FTIR

3. 실험기구 및 시약

4. 실험 방법

5. 주의사항

6. 결과분석 및 고찰

7. 참고문헌

본문내용

[1] 실험 목적

- KBr을 이용한 시료 준비방법을 숙지한다.
- FT-IR Spectrophotometer를 이용하여 분자의 functional groups(작용기)를 확인한다.

[2] 실험 이론

1. 적외선(IR, Infrared)
- 가시광선보다 파장이 길며 에너지는 작은 전자기파
- 분석에 쓰이는 적외선 파장 : 2.5~15㎛
(1) 적외선 분광법(Infrared Spectroscopy)
- 적외선을 시료에 통과시켰을 때 분자내의 원자들의 운동으로 인해 흡수된 일부 복사선의 스펙트럼을 검출기를 통해 얻는 방법
- 서로 다른 화학 구조는 각기 다른 스펙트럼 지문 형성

(2) 적외선 흡수 원리
- 결합이 진동하는 주파수와 정확하게 맞는 범위의 적외선이 분자에 노출 시 더 높은 에너지 준위로 들뜬다. (분자들이 적외선의 선택된 주파수의 범위는 8~40kJ/mol)
- 이때 모든 결합이 적외선을 흡수하는 것이 아니라 쌍극자 모멘트의 알짜 변화가 있는 결합만 적외선을 흡수한다.

(3) 분자 진동
- 진동 시, 쌍극자 모멘트의 알짜 변화로 인해 적외선을 흡수한다.
- 대칭적인 분자 결합일 경우 IR 스펙트럼이 나타나지 않는다.
- 신축 운동(Stretching vibrations): 결합 축에 대해 원자 간 결합길이가 바뀌는 운동
- 굽힘 운동(Bending vibrations): 결합 축에 대해 원자들의 위치가 변하는 운동

2. FTIR (Fourier transform infrared)
(1) FTIR
- 기본적인 적외선 분광학 방법
- 검출기에 감지되는 최종 신호는 시료의 분자 '지문'을 보여주는 스펙트럼
- 분자에 특정 진동수를 지닌 적외선 조사 시 같은 진동수로 진동하고 있는 결합은 그 적외선을 흡수, 해당하는 진동수를 지닌 결합이 없으면 적외선은 흡수되지 않고 그대로 분자를 투과한다.
- 시료에 적외선을 연속적으로 진동수를 바꾸면서 조사 시, 흡수된 영역의 적외선 투과 에너지는 감소하기 때문에 시료를 투과한 적외선의 강도를 파수(파장)에 따라 분류하면 적외선 흡수 스펙트럼 얻는다.

참고자료

· 2019 기기분석 수업 자료, 2019 Instrumental Analysis lecture7_amended
· (이공학을 위한) 무기화학실험 = Laboratory experiments for inorganic chemistry / 이순원 外 편저
· Rouessac 현대기기분석 제6판, 기기분석교재연구회, 자유아카데미
· 화학공학실험, 성기천 외 2인, 사이텍미디어
· Instrumental analysis, Robert M. Granger II 외 3인, Oxford
· 박기채, 기본 분석 화학 (1997) 김태화 외 5명 공저, 개정판 쉬운 기기분석, p115~149 (2019)
· J Environ Anal Toxicol 2016, Vol 5(6): 336
· DOI: 10.4172/2161-0525.1000336
· Photocatalytic Degradation of Toxic Methyl Red Dye Using Silica Nanoparticles Synthesized from Rice Husk Ash
· Vinoda BM1, Vinuth M1, Yadav D Bodke1* and Manjanna J2
· 기기분석 2018 강의자료, 2018 Instrumental Analysis Lecture 7_amended (정성욱)
· Instrumental analysis, Robert M.Granger ll 외 3인, Oxford