고분자공학과 UV-Vis Spectroscopy 예비보고서/ A+

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목차

1. 실험목표
2. 이론적 배경
3. 실험기구 및 시약
4. 실험과정
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험목표
Ⅰ. UV-Vis 분광계 원리 이해
Ⅱ. 흡광도와 용액의 농도의 관계를 Beer-Lambert law로 이해
Ⅲ. UV-Vis 분광계를 이용해 몰흡광계수 구하기
Ⅳ. UV-Vis 분광계를 이용해 미지시료의 종류와 농도 확인

2. 이론적 배경
본격적인 이론에 들어가기 전에 전자기 스펙트럼에 대해 생각해봐야 한다. 이를 양자역학의 개념으로 들어가면, 빛은 입자이자 파장으로 양자화 되어 있다. 또한 이는 하이젠버그 불확정성 원리에 의해 파동과 입자 두 상태가 동시에 측정되지는 않는다. 따라서 파동의 입장에서 생각하자면, 여러 파동이 선형 중첩되어 있는 상태이며 이는 파장과 진동수로 기술 가능하다. 파동의 에너지를 나타내는 식은 아래와 같다.


그림 1 파장

Ⅰ. UV-Vis Spectroscopy
이는 다른 말로 absorption spectroscopy라 한다. 용액을 투과한 빛의 양을 측정하여 정량분석을 하는 방법이다.
Ⅰ-1 UV-Vis 복사선 흡수
에너지를 복사선의 빛으로부터 더 높은 에너지 orbital로 들뜨게 할 수 있는 전자에게로 전달해 생기는 현상이다.
Ⅰ-2 UV-Vis 복사선 방출
분자가 에너지를 받아 들뜬 상태가 되었다가 시간이 지나면 다시 바닥상태가 되는데 이때 복사선 방출이 일어난다. 다시 말해 가장 낮은 에너지 전위의 상태가 되는 것이다.
Ⅰ-3 원자와 분자의 흡수
이 빛의 흡수, 방출은 원자에서 진행되느냐 분자에서 진행되는냐에 따라 약간의 차이가 있다. 수소 원자라 가정했을 때의 에너지 전위를 예로 들어 설명해보겠다.

그림 2 원자의 에너지 전위

수소 원자라 가정한다면, 수소 원자의 슈뢰딩거 방정식을 풀어주면 바닥상태의 양자수n=1이고, 에너지는 –13.6ev이다.

참고 자료

고분자공학과, “UV-Vis Spectroscopy”, 금오공과대학교, 2018
Daniel C.Harris, Exploring Chemical Analysis(Fifth edition), p408-428,
Solomons, Organic Chemistry, 자유아카데미, p 607-614
화학과, “UV-Vis Spectroscopy”, 목포대학교, 2018
김상욱, “자외선/가시광선 분광기”, 동국대학교, 2015
대명케미칼, 과망간산칼륨, (.n.d)
http://www.daemyungchem.co.kr/shop/goods/goods_view.php?goodsno=416
신원무역상사, 염화코발트 6수화물, (.n.d)
http://www.swct.co.kr/product02_v.htm?Num=173&PHPSESSID=2d96df29dba40f48b5e4a6635b04100e