1. 자외선(紫外線,ultraviolet rays) (1) 정의 - 약 397∼10nm에 이르는 파장으로 된 넓은 범위의 전자기파의 총칭 - 극단적으로 파장이 짧은 자외선은 X선과 거의 구별되지 않음 - 자외선은 화학작용이 강하므로, 적외선을 열선(熱線)이라 하는 것에 대응하여 화학선이라 하기도 함 - 태양광의 스펙트럼을 사진으로 찍었을 때, 가시광선의 단파장보다 바깥쪽에 나타나는 눈에 보이지 않는 빛(2) 종류 - 근자외선(파장 290nm 이상) - 수정범위의 자외선(수정을 투과하는290∼190nm) - 라이만선(120∼60nm) - 밀리컨선(60nm 이하) - 원자외선(190nm 이하)(3) UV-Vis Spectrophotometer란? 자외선 - 가시광선 분광광도계 - 용액중의 물질이 자외선(UltraViolet)과 가 시광선(Visible) - 파장 영역의 빛을 흡수하는 성질을 이용하여 정성 및 정량분석하는 기기 - 자외선은 200~400nm(190~380nm), 가시선은 380~900nm(400~1200nm)의 파장영역 - 물질에 따라 흡수하는 빛의 파장이 다르기 때문에 분광이 필요- 시험방법은 빛이 시료용액중을 통과할 때 흡수나 산란 등에 의하여 강도가 변화하는 것을 이용하는 것 - 시료물질의 용액 또는 여기에 적당한 시약을 넣어 발색 (發色)시킨 용액의 흡광도를 측정하여 시료중의 목적 성분을 정량하는 방법 - 파장 200~900 ㎚에서의 액체의 흡광도를 측정함으로써 수중의 각종 오염물질 분석에 적용(1) 분광광도법의 정의 - 전자기 복사선을 이용하여 물질의 특성을 규명하는 분석법 - 주로 이용하는 복사선의 종류 자외선(Ultra violet, 10~380nm), 가시광선(Visible light, 380~750nm), 적외선(Infra red, 750nm 이상) - 주로 분자단계에서의 물질이 복사선과 반응함으로써 나타나는 빛 의 흡수(吸光, Absorption) 및 빛의 발산(發光, Emission) 현상을 통하여 물질의 특성을 규명하는 분석법(2) 분광광도법의 응용 ① 정성분석 - 순수한 표준물질의 흡수스펙트럼과 미지물질의 스펙트럼의 모양을 비교하여 이들 스펙트럼이 잘 일치하면 쉽게 미지물질을 확인 할 수 있다. - 적외선 영역의 흡수스펙트럼은 수많은 봉우리로 구성되는 미세구조 를 갖기 때문에 특히 정성분석에 유용하다. - 자외선과 가시선 분광법은 흡수띠가 넓으면 미세구조의 스펙트 럼이 나타나지 않기 때문에 정성분석에 잘 사용되지 못한다.② 정량분석 : 가시선 및 자외선의 흡수분광법은 정량분석에서 가장 유용하게 이용되는 분석법 * 넓은 응용성 - 유기 및 무기화학종은 자외선 및 가시영역에서 홉수스펙트럼을 나타내며 이것 이 정량분석에 이용 - 흡수하지 않는 화학좋은 적당한 화학처리를 함으로써 흡수하는 확학종으로 변화시켜 분석할 수 음. * 높은 감도 - 무기화학종은 보통 10.000 ~40.000 정도의 몰 흡광계수를 나타내므로 10-4 ~ 10-5 M 범위의 용액이 분석에 적당한 농도이며 방법에 따라서는 10-5 ~ 10-7M정도까지도 분석할수음.* 비교적 큰 선택성 - 시료의 여러 성분 중에서 정량하고자 흡수 띠가 서로 겹쳐서 방해 할 때는 다른 파장에서 흡광도를 측정하여 분석할 수 있는 경우 * 높은 정확도 - 일반적인 분광광도법으로 정량분석할 때의 상대오차는 1 ~ 3% 범위이며 특수한 방법을 이용하면 0.1 % 이하로 줄일 수 있음. *쉽고 편리한 방법 - 새로운 형의 분광광도계를 사용하면 쉽고 빠르게 분석(3) 빛의 입자성 - 전자기 복사선과 물질간의 형성되는 반응 빛이 광자 (光子, Photon)라는 입자 또는 에너지다발로 이루어 져 있음 - 전자기 복사선을 광자라는 에너지다발이 공간상을 파도처 럼 움직이며 나아가는것 * 이 광장에너지는 복사선의 진동수(f)에 비례하며, 그때의 비례상수(h)는 6.63×10⁻³⁴J·s의 값을 가지며 이를 Plank 상수라 부름(4)흡광광도 분석법 - 광원(光源)으로 나오는 빛을 단색화장치( Monochrometer ) 또는 거름종이에 의하여 좁은 파장범위의 빛(光束)만을 선택하여 액층을 통과시킨 다음 광전측광(光電測光)으로 흡광도를 측정하여 목적 성분의 농도를 정량하는 방법 - 강도 Io되는 단색광선이 그림 1과 같이 농도 C, 길이ℓ되는 용 액층을 통과하면 이 용액에 빛이 흡수되어 입사광의 강도가 감소 - 통과한 직후의 빛의 강도 It와 Io사이에는 램버트 -비어( Lambert-Beer )의 법칙에 의하여 다음의 관계가 성립It = Io․10-εc1 Io : 입사광의 강도 It : 투사광의 강도 C : 농 도 ℓ : 빛의 투과거리 ε : 비례상수로서 흡광계수(吸光係數)라 하고, C = 1 ㏖, 1 = 10 ㎜일 때의 ε의 값을 몰흡광계수라 하며 K로 표시* It와 Io의 관계에서 = t 를 투과도(透過度), 이 투과도를 백분율로 표시한것 즉, t × 100 = T 를 투과 퍼센트라 하고 투과도의 역수(逆數)의 상용대수 즉 log = A 를 흡광도(吸光度)라 함 * 램버트-비어의 법칙은 대조액층을 통과한 빛의 강도를 Io, 측정하려고 하는 액층을 통과한 빛의 강도를 It로 했을 때도 똑같은 식이 성립하기 때문에 정량이 가능(1) 장치의 개요 - 그림1 흡광광도 분석장치그림2 흡광광도 분석장치{nameOfApplication=Show}
Presetable Counter1.회로동작(1) 전원은 건전지를 사용하므로 다이오드(Diode)를 직렬로 접속 1.2[V]를 전압강하시킨 다음 4.8[V]를 Vcc로 공급한다.(2) IC1은 비안정 MV회로로 발진주기 T=0.69(R1+2R2)C[sec]로 결정되며 3번에서 출력을 얻어 RS-FF에 가한다.(3) G1 G2는 RS=FF 회로로 래치(Latch)동작을 하며 SW1의 ON-OFF에 따라 다음과 같다.① SW1 UP쪽 Q=1 /Q=0을 유지 (SET 동작)② SW1 DOWN쪽 Q=0 /Q=1을 유지 (RESET 동작)(4) Q와 /Q의 출력은 G3와 G4의 입력에 가해지므로 동작은 다음과 같다.① Q=1(UP)IC1의 출력 = 1 A=0 B=1② /Q=0IC1의 출력 = 1 B=1 A=0③ Q=1 IC1의 출력 = 0 A=1 B=0④ /Q=1(DOWN)IC1의 출력 = 1 A=0 B=1(5) IC2는 UP/DOWN Counter로서 BCD출력을 낸다. 그리고 DIP S/W의 작용은 다음과 같다.① DIP S/W의 ON에 의하여 임의의 수가 정해진다.sw4sw3sw2sw1FND동작이해offoffoffoff0up, down 계수offoffoffon11 이하에서 계수offoffonoff22 이하에서 계수offoffonon33 이하에서 계수offonoffoff44 이하에서 계수offonoffon55 이하에서 계수offononoff66 이하에서 계수offononon77 이하에서 계수onoffoffoff88 이하에서 계수onoffoffon99 이하에서 계수(6) SN74LS48은 10진 디코더 IC로서 FND를 구동시킨다. 다시 설명하면 BCD 입력을 받아 10진 출력을 FND에 공급 0~9까지 SW1에 의하여 상향 또는 하향계수를 하게 되는 것이다.
카운터 선택표시회로◆ 회로동작(1) 전원은 건전지를 사용하므로 0.6 [V]를 Diode에 의해 전압강하시킨 다음 Vcc로 공급된다.(2) SN7402 IC는 NOR GATE로 비안정 MV를 구성, 약 2.23[Hz]를 발진시킨다.(G1,G2)(3) 발진된 신호를 BCD코더인 SN7490 14번 입력에 공급하여 Qa. Qb. Qc. Qd 출력을 각각 얻는다.① SN7490은 2진과 5진 카운터를 내장하고 있다.② 10진 카운터로 사용하기 위해서는 1번과 12번을 외부에서 연결해 야 한다.(4) IC1은 10진 디코더 IC로 LED1 ~ LED10까지 순차 점멸하며 PB 스위치에 의하여 다음과 같이 동작한다.① PB스위치를 누르지 않을 때는 Qa, Qb, Qc, Qd,가 그대로 A, B, C, D로 전달, LED가 순차 점멸된다.② Qa가“0”일 때 PB스위치를 누르면 C와 D가 “1”이 되므로 모든 출력이 "H" 상태가 되어 LED는 모두 소등된다.③ Qa가 “1”일 때 PB 스위치를 누르면 C와 D가 “1”이 되므로 LED2, LED4, LED6, LED8, LED10 순으로 계수된다.