FTIR(적외선 분광기)를 이용한 Benzoic Acid(벤조산)과 PolyStyrene(폴리스타이렌) 스펙트럼 측정

소개

"FT-IR(적외선 분광기, FTIR)를 이용하여 Benzoic Acid(벤조산)과 PolyStyrene(폴리스타이렌) 스펙트럼 측정"에 대한 내용입니다.

고체 시료를 KBr과 혼합한 후, KBr 펠렛을 제작하여 시료를 측정하였습니다.

스펙트럼 분석 및 이론에 관한 자세한 설명을 담았습니다.

이 보고서 하나면 왠만한 내용을 커버 가능하니 참고하시면 좋을 것 같습니다.

* 추가적으로 KBr 펠렛의 사용 이유와 장점

그리고 IR을 이용한 Poly Styrene의 반응 진척도 확인 실험 내용을 추가하였습니다.

목차

I. Introduction
1) 분광법과 적외선(IR)
2) 적외선 분광법과 파수 영역
3) 적외선 분광 장치(FT-IR)의 구성
4) 진동과 조화진동자
5) 스펙트럼 분석

II. Material & Method
1)KBr 펠렛(pellet) & 샘플 시료를 이용한 FT-IR 측정

III. Result & Discussion
추가 학습 - KBr 펠렛을 사용하는 이유는?
IR을 이용한 Poly Styrene의 반응 진척도 확인 실험

IV. Reference

본문내용

I. Introduction
1) 분광법과 적외선(IR)
화학 분석에 있어 중요한 부분을 차지하고 있는 분야가 바로 분광법이다. 분광법은 분광학을 기초로 설명할 수 있다. 분광학이란 단파장 혹은 스펙트럼 형태의 복사광과 물질과의 상호작용을 연구하는 학문이라고 할 수 있다. 이때, 상호작용은 고전 물리에 의하면 물질과 전자기 복사선사이에 일어나는 것이었지만 현재의 분광학은 양자역학 및 다양한 미시세계에 대한 연구를 통해서 물질과 다른 형태의 에너지 사이의 상호작용도 포함하는 것으로 확장되었다. 음파이온 및 전자와 같은 입자의 빛살이 이러한 이론에 포함된다.

분광법은 광전자 변환기나 다른 형태의 측정 장치로 복사선의 세기 및 파장을 측정하는 방법을 말한다. 즉 분광법을 이용하여 우리는 분자의 분자량이나 작용기, 어떤 종류의 탄소-수소 골격계가 존재하는 지에 대한 정성 및 정량적인 접근을 할 수 있다.

일반적으로 분광법을 이용하기 위한 장비의 분류는 파장(혹은 파수)에 따라 달라지게 되는데, 이는 분자가 파장을 흡수 또는 방출할 수 있는 정도가 매우 다르기 때문이다.
이번 실험에서 사용하게 될 적외선(IR) 분광법의 경우 전자기파의 스펙트럼에서 약 12800～10㎝-1 범위의 파수 또는 0.78～1000㎛ 파장을 갖는 복사선을 말한다.

이러한 적외선은 파장에 따라 근적외선(Near IR, 0.78～2.5㎛), 중간 적외선(Middle IR, 2.5～50㎛), 원적외선(Far IR, 50～1000㎛) 으로 구분한다.

2) 적외선 분광법과 파수 영역
적외선 분광법(IR)에서 주로 사용하는 적외선의 영역은 파수로는 12,800∼10cm-1(파장으로는 0.78∼1,000㎛)이며, 이 영역은 세부적으로 응용할 경우 및 장치구성의 필요에 따라 near IR, mid IR 및 far IR영역으로 나눈다. 이 중에서 화학 분석에서의 응용에 일반적으로 많이 사용되는 파장영역은 2.5∼25㎛(4000∼400cm-1)이나, 최근에는 near IR 및 far IR 영역의 활용도 증대되고 있다.

참고자료

· 스쿠그의 기기분석의 이해 [저자 Douglas A.Skoog, F.James Holler, Stanley R.Crouch | 역자 명노승, 명승운, 이효중 | CENGAGE |2019.08.22]]
· 물리화학실험 [저자 대한화학회 | 청문각 | 1999.02.22 ]
· 물리화학실험 [저자 최종하, 정광우, 이기학||| 자유아카데미 |2013.02.15]
· NIST 화학 데이터 정보 : https://webbook.nist.gov/chemistry/
· Experiments in Physical Chemistry [저자 Garland, Carl W., Nibler, Joseph W., Shoemaker, David P., Mcgraw-hill (COR) | McGraw-Hill College | 2008.02.29]
· 파비아의 분광학강의 [저자 Donald L. Pavia | 역자 문석식, 김진권, 이석우, 홍인석 | 사이플러스 | 2018.08.23]