[화공실험]FT-IR

소개

적외선 분광법에 대한 원리와 응용에 대해 알아본다.

목차

① 적외선 분광법 (Infrared Spectroscopy, IR)
②고분자의 분광법
③ 사양
④ 퓨리어 변환 IR 분광기(Fourier Transform IR S-
pectronometers, FTIR)

본문내용

① 적외선 분광법 (Infrared Spectroscopy, IR)
원자들의 상호 작용에 의한 원자들의 진동에 관계되는 에너지는 양자화되고 적외선 영역(약 1>λ>50㎛ 여기서 λ는 파장)에서 전자기적 흡수는 서로 다른 진동 상태 사이에서 전이를 일으킨다. 흡수는 적외선 복사의 전기적 진동계에서 커플링에 의하여 일어나고 이 상호 작용은 단지 진동이 진동하는 쌍극자 모멘트를 일으킬 때만 생긴다. 진동하고 있는 원자들은 화학 결합에 의해 결합되기 때문에 진동은 펴있거나 구부러진 가장 단순한 형태의 변형으로서 이해하는 것이 보통이다. 특정한 적외선에 반응하는 결합이 변형될 때에 대해서 흡수는 복사 파장의 진동수 ν가 다음의 재배열된 Planck의 식을 만족할 때 발생한다.

여기서 ΔE는 특별한 결합 변형에 대한 높고 낮은 진동 에너지 준위사이의 에너지 차이고, h는 Planck상수이다. 보통 유일하고 독특한 흡수는 그들의 기저 상태로부터 다음으로 높은 에너지 준위까지의 결합 변형을 일으키는데 해당된다. 적외선 분광학의 기초는 ΔE와 ν가 원자의 결합 변형의 독특한 형태에 달려 있드는 것이다.(예를 들어 N-H 신장에 대한 ΔE와 ν는 C-H 신장 보다 높다.) 따라서 일정한 ν의 범위에서 적외선 복사 파장의 흡수를 측정하여서 스펙트럼이 얻어지며 ν에 대한 흡수를 보여주게 된다. 흡수 결과는 결합에 있어서 각각 족특한 결합 형태의 변형에 해당하는데, 이는 특정한 ν에서 결합 변형을 보여주는 흡수결과는 분자 내에 존재하는 다른 원자에 의해 크게 영향받지 않는다. 따라서 특정한 결합 변형에 기인한 흡수는 결합을 포함하고 있는 모든 분자에 대하여 대략적으로 같은 ν에서 일어난다. 가장 흔히 관찰되는 결합 변형 중 몇 개에 대한 특성흡수 영역들이 그림에 나와 있다. 적외선 방사는 파장 도는 현재에 와서는 전차로 파수, (Wavenumber)로 정의 된다. 파수는 파장의 역수이고 c가 빛의 속도이R 때 식 ν=c에 의하여 진동수와 관계한다. 가장 일반적 흡수는 4000～650 ㎝-1파수 범위에서 일어나고 이러한 이유에서 IR 스펙트라는 보통 이 범위에서 기록된다.

참고자료

· 없음