[일반화학실험] Cyclodextrin을 이용한 형광의 증가

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본문내용

극성인 Dist-H2O와 그보다 극성이 약한 EtOH, 그리고 무극성인 n-Hexane가 비교대상이다.
분자에 적절한 파장의 빛을 쪼였을 때 그 분자는 바닥 준위에서 첫 번째 들뜬 준위로 올라가면서 그 빛을 흡수하게 된다. 비록 실험 공간의 기온에 의해서 그 분자들이 바닥 준위에서 진동 레벨에 있다할지라도 들뜬 후에는 첫 번째 들뜬 준위의 진동 레벨에 도달하게 된다. 이러한 들뜬 준위의 분자들은 불안정하기 때문에 여러 형태로 그 에너지를 다시 방출하게 된다. 그 방출 방법과 과정은 다음과 같다.
분자가 에너지를 흡수하여 바닥 전자 상태인 S0(S= singlet)로부터 들뜬 전자 상태인 S1의 진동 및 회전 들뜬 준위로 전이하였다고 가정하자. 항상 이 같은 흡수 다음에 가장 먼저 일어나는 과정은 S1의 바닥 진동준위로 전이하는 vibrational relaxation이다. R1으로 표시한 이와 같은 비복사 전이에서 진동 에너지는 충돌에 의해서 다른 분자들로 전이된다. 알짜 효과는 흡수된 광자의 일부의 에너지가 매질 전체로 퍼져나가는 열로 전환된다. S1 준위로부터 여러 가지 현상이 나타나게 된다. 먼저 S1과 같은 에너지를 갖는 대단히 높은 들뜬 진동상태인 S0로 옮아갈 수 있다. 이것을 internal conversion, IC 라고 한다. 분자는 이완을 일으키면서 이와 같은 들뜬 상태로부터 바닥 진동 상태로 되돌아가는 동시에 그 에너지는 충돌에 의하여 인접 분자로 전이된다. 이 같은 비복사 과정은 R2로 표시하였다. 이 경로를 따르면 광자의 전체에너지는 열로 전환시키는 것이다.

참고 자료

1)Atkins, 물리 화학, 안운선 역, 6th/Ed. , 청문각, 2001, pp. 552-560
2)McQuarrie & Simon, Physical Chemistry - a molecular approach, University Science Books, 1997, pp. 511-512.
3)Organic Chemistry 3ed Ed. William Kemp. P.258-259.
4)Basic simple of spectroscopy. Raymond Chang. P.234~235
5)Journal of Chemical Education. Feb. 2000. P.178~181