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아동학대 발견 및 개입에 대한 접근모델

Ⅰ. 시 작 하 며우리나라는 전통적인 유교사상의 영향으로 부모에 대한 효도와 스승에 대한 존경이 문화·관습적인 덕목으로 강조되어 왔으며 아동에 대한 부모의 훈육권과 학생에 대한 교사의 징계권에 비해 아동은 보호대 상으로 간주되어 왔을 뿐 아동을 권리의 주체로서 인식하는 데는 매우 미약한 것이 우리의 실정이다.아동학대를 논하는 것에 대한 여려움은, 인내를 강요당하며 학대받은 아동의 고통과 비교될 수 없다. 이 이유만으로도 아동학대 문제에 관해서 이야기하는 것 더 괴롭힐 것같은 사람들을 발견하는 것, 학대라고 여겨지는 행동에 관해 논의하는 것, 또는 학대 받는 아동을 발생시키지 않는 사회규범 즉 아동보호법이 제정될 필요가 있는 것이다.아동학대란 돌봐주어야 할 책임이 있는 어른이 아동에게 신체적, 정서적인 상처를 주는 것을 말한다. 아동학대에 관한 국제조직(The international Child Abuse network: ICAN)은 1996년 再재정된 公法인; CAPTA(아동학대방지와 조치에 관한 법률)에서 아동학대와 방임을 정의하길 : 부모나 보호자등에 의해 저질러진 심각한 정도의 육체적, 정신적, 또는 성적 학대나 착취의 행위(성공을 하건 실패를 하건 관계 없이) 또는 위해에 대한 절박한 위험상태를 저지르려는 행위를 하려는 시도(성공을 하건 실패를 하건 관계없이) 라 하였다.이에 다음글은 사회적 약자인 아동들에 대한 학대에 대한 영향 및 대책(경향등)에 대해 논해보기로 한다.Ⅱ 본 론1. 아동학대의 유형 및 통계아동학대의 유형을 일반적으로 분류하면 신체적, 정서적, 성적학대와 방임으로 나눌 수 있다. 여기에 발육부진과 아동 유기(abandonment) 미성년자 노동등이 첨가될 수 있으나 이것발육부진은 방임의 특별한 형태로 보며 미성년자 노동과 아동 유기는 일반적인 카테고리에 분류하기 어렵게 구체화 되어있다. 사실 아동학대의 일반적인 분류인 위 4가지 또한 그 기준이 애매모호하며 특히 정서적 학대와 방임을 구분지울 때 그렇다. 또 실제 아동학대는 주로 발생시이란 이름으로 가해지는 신체적 손상행위를 통틀어 신체적 학대라고 하는데, 심한 구타나 발길질 뿐만이 아니라 불로 지지거나, 가위따위의 흉기로 찌르거나, 높은 곳에서 밀어서 떨어뜨리는 행위들도 포함된다.보호자나 양육자들은 아이를 다치게 할 목적은 아니었을지 모르나 그것은 전혀 우발적인 것이 아니며 단지 아이가 감당하기에 걸맞지 않는 과도한 징계나 체벌의 결과로 일어나게 되는 것 뿐이다.참고로 우리나라 부모들은 자녀의 뺨을 때린 정도는 아동학대로 인식하지 않고 있다는 것으로 나타났다.(2) 정서적 학대(emotional abuse):(이것은 언어적, 정신적, 심리학적 학대라고도 불리운다.)이는 보호자나 양육자가 아동을 대할 때 부정적인 태도로 임하며, 아동의 정서발달이나 사회성 발달에 심각한, 경우에 따라서는 치명적인 손상을 가져올 수 있을 정도로 언어적으로 혹은 정서적으로 공격하는 것이다. 아동이 공포를 느낄 정도로 고립시켜 두거나( 예를 들어 다락방에 감금 시켜 두거나 장시간 의자에 묶어 놓는 것을 주는 것) 아이가 감당할 수 없는 모욕을 주는 것 등이 포함된다 할 수 있겠는데, 이는 눈에 보이는 것도 아니고, 당장 그 결과가 나타나지 않기 때문에 일반 사람들이 그 심각성을 잘 모르는 채 지나칠 수도 있다는 점에서 그 문제가 더욱 심각하다고 하겠다.정서적 학대의 신체적 학대는 위와 같은 방임인데 적절한 보호를 받지 못하거나, 위험한 환경에 처하거나, 또는 아동이 충분한 영양을 공급받지 못하며 일반적으로 홀로 방치된다. 이의 현상으로 나타나는 현상이 발육부진인데 이러한 아동들은 그들이 늦은 발육의 이유가 될 명백한 질병을 가지고 있지 않더라도, 동일 연령중의 가장 작은 아동 1/3을 구성하고있으며 건전한 정신과 감정 표현을 발달시키는데 실패하고 있다. 이들은 부모로부터 떨어져 있을 때, 그리고 위탁부모 밑에서 자랐을 때보다 빠른 성장률을 보여준다.(3) 성적 학대성적 학대라고 하는 것은 "미성년의 미성숙한 아동과 청소년을 그들이 동의할 수 없는,또는 가족간의 사 이를 숨기려고 하는 경향 때문에 대부분 은폐되어, 은근슬쩍 넘어가서 조기에 발견과 해결이 되지 않는다는 것이다. 성적 학대의 유형을 언급해 보면, 아이의 음부를 애무하거나 성교를 하는 짓, 근친상간, 남색, 아이앞에서의 노출 그리고 성적 착취정도 가있다. 이 유형은 특히 아이의 보호와 관계 있는(유모, 부모, 탁아소 부양자등) 사람들이 저질러야 성립될 수 있다. 만약 타인이 이러한 유형의 범죄를 저지르면 성폭력이 될 것이고 경찰과 형법정에서 문제가 해결지워질 것이다.(4) 방 임방임이라는 것은 음식, 위생, 난방, 의복, 감독, 자극, 안전주의, 의료보호 등 아동의 건강과 안전과 행복을 위해 필요한 것들을 제공하지 않는 것이다. 다시 말하면 음식을 제대로 먹지 못하거나 위험하고 불결한 주거환경에 그대로 아동이 그대로 방치된 신체적 방임과 정기적인 검사는 커녕 아동이 아픔을 호소해도 적절한 조치를 받지 못하는 의료적 방임, 아동에게 말을 걸지 않거나, 쓰다듬고 안아주지 않는, 정서적, 신체적 접촉이 결핍된 정서적 방임, 아동의 교육에 필요한 교육적, 물질적 자원이 제대로 제공되지 못하는 교육적 방임, 그리고 성적인 교육을 거의 전혀 받지 못하거나 불건전한 성관계를 다룬 매체의 자극에 그대로 노출된 성적 방임등을 모두 포함한 개념이라는 것이다.나. 아동학대의 영향(1) 우리나라 아동학대의 현황우리나라는 아동학대에 관한 체계적인 연구가 부족하며 아동학대에 대한 현황을 말해주는 통계또한 조사자에 따라 매우 큰 차이를 보이고 있다. 아동학대에 대한 전국적조사도 없었고, 일부 지역을 대상으로 한 조사에 있어서도 아동학대의 발생률, 구타의 심각도, 아동학대에 대한 인식도 등에 상당한 차이를 나타내고 있다.아동학대의 범위가 모호하고 사회적으로 합의된 정의가 없는 한국적 상황은 연구자들이 주관적 해석에 따라 아동학대의 발생율, 인식도, 심도 등에 있어 커다란 편차를 극복할 수 없다. 따라서 아동학대가 점증되고 있는 사회문제의 하나로 대두되고 있는 우리의 현실에서 아동학대의 당하였으며, 13%가 칼에 찔린 경험을 하였다. 박정한등의 조사에 의하면 조사 직전 한달 동안 매맞은 아동이 918명(73.1%)이었고 그 중 발로 차는 정도 이상으로 한 달에 2회 이상 맞는 아동이 87명(6.7%)이었다. 매맞은 결과로 멍이 든 경우가 52.7%로 가장 높았고 골절(2.5%), 살이 찢어진 경우(1.5%), 의식을 잃고 쓰러진 경우(0.2%)도 있었다(성민선,홍강의 & 박정한, 1991:103-109). 성적학대의 발생률에 대한 이종복(1990:9-31)의 조사대상 청소년 중 13%가 성적학대를 경험하였는데, 그 경험 시기는 12.3%가 국민학교 때, 그리고 65.8%가 중학교와 고등학교 때였다. 앞서 언급한 신영화(1986:26-54)의 동일한 연구에서는 가출아동의 17.0%와일반아동의 1.9%가 조사실시 전 1년간 성적 노출을 강요당한 경험을 하였고, 가출아동의 8.0%와 일반아동의 1%가 반복적인 성적 모독을 당했다. 성적학대 가해자는 가출아동의 경우는 부가 15.0%,일반아동의 경우는 부와 모가 각각 3.0%였다. 한국성폭력상담소(1993:42-47)에서 1991년 2월부터 1992년 12월까지 상담한 성폭행의 피해자 1,264명 중 50.8%(631명)가 19세 이하의 미성년자였고 그 중 13세 미만이 57.2%(362명)를 차지하였다고 보고함으로써 우리 나라에서 아동을 대상으로 발생하는 성학대의 심각성을 나타내고 있다. 피해자와 가해자의 관계를 보면 아는사람이 69.2%(816명)를 차지하였고 그 중 가해자가 친부, 양부, 형제, 친척 등의 친족인 경우가 26.2%(214명)로 가장 많았다.우리 나라의 대표적인 아동학대는 아동 유기라고 볼 수 있다. 기·미아의 발생률은 1990년을 기점으로점차 감소 추세에 있으나, 기아는 줄곧 발생한 전체 요보호아동의 30%정도를 차지하고 있다.다. 대책(1) 아동학대방지법에 대한 고찰아동학대를 예방하고 통제하기 하기위한 법적조치로서 아동학대 방지법이 제정되었다.내용을 살펴보면 이 법은 아동학대범이외에 의료보호조항 등을 규정하여 아동학대의 방지와 처벌이라는 법목적에 접근하려고 하였다고 한다. 그러나 이 법안의 내용이 과연 법안의 이상을 달성하기에 적절한 장치들로 구성되어 있는에 대한 의문을 이와같이 제기하고 있다.이 법안의 입법목적이 아동학대를 방지하고, 아동의 인권신장을 도모하는데 있을것이라는 점은 이의가 없다. 그러나 이 법안의 내용들이 과연 이같은 목적을 달성하는데 적절한 장치들로 구성되어 있는가는 별개의 문제다. 예컨대 다음과 같은 점들이다. 여러 법률에서 얼마든지 처벌될 수 있다. 그러나 그 법정형이 결코 낮은 것이 아니다. 또 이 나라에서 아직도 아동학대행위가 성행하는 것이 법이 없어서이거나 형이 낮아서 인가는 신중히 생각해 볼 필요가 있다. 법은 얼마든지 있다. 다만 집행이 안될 뿐이다. 따라서 우리의 발상은 형의 가중쪽보다는 법의 집행력 확보쪽으로 전환되어야 한다. 이를 위한 구체적인 장치들이 법제화되어야 한다. 이 법안의 가중처벌과 격리보호처분의 병과 등의 발상은 가해자에 대한 강경한 제재를 큰 흐름으로 하고 있다. 그러나 아동학대자는 크게 (1) 부모를 포함한 가족과 (2) 가족이외의 자로 분류할 수 있는데, 특히 가족인 경우에는 엄벌과 격리가 기존의 가족관계를 일단 파괴할 가능성이 있다는 점에 착안하여야 한다. 따라서 아동학대가족의 경우 가장 주안점을 두어야 할 부분은 가족의 파괴가 아니라 가족의 회복에 두어야 한다. 따라서 형사처벌보다는 보호처분에 무게를 두고 보호처분 중에서도 선도와 교화처분 쪽에 무게를 두는 것이 바람직하다고 보는 것이다. 하지만 여기에도 맹점은 있다. 한가지 실예로 다음을 들수 있다.※ 예로 다음은 99.11.17일 KBS 9시 뉴스에서 반영되어 아동학대가 사회적 이슈로 등장한 보도내용이다.(굶어죽은 아들)* 황현정 앵커 :7살과 5살난 두 아들을 집안에 가둬서, 큰아들은 굶어죽고, 동생은 영양실조로 중태에 빠 지게 한 비정의 부모가 붙잡혔습니다. 강지아 기자가 취재했습니다.* 강지아 기자 :부산 남산동 한 습니다.

교육학| 2000.09.24| 9페이지| 1,000원| 조회(948)

아동학대

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화공리포트( aas 이론 ) 평가D별로예요

AAS(Atomic Absorption Spectrometry)1. 원리측정하려는 물질의 원자를 불꽃, 전기로 등으로 가열하여 기체상태의 중성원자로 만든 다음 이 중성원자에 적당한 복사에너지(자외선 또는 가시선 영역)를 쪼여주게 되면 중성원자는 복사에너지중 일부를 흡수하여 들뜬 상태의 원자가 되는데(식1) 이때 흡수된 복사에너지(흡광도)를 특정하여 정량분석을 하게된다.M + hν → M* (식1)중성원자 복사에너지 들뜬원자흡광도는 Lambert-Beer 법칙에 의하여 (식2)와 같이 나타낼 수 있다.Iλ = I·e-Kλ·L·c (식2)where) Iλ: 파장이 λ인 광원으로부터 중성원자에 쪼여준빛의 세기I : 중성원자를 통과한 후 detector에 측정된빛의 세기Kλ: 흡수계수L: path lengthc: 시료의 농도(중성원자의 수)cf) 중성원자가 흡수한 빛의 세기를 ΔI라 하면Iλ = I + ΔI 이다.(식2)를 계속 전개하면,{I_λ over I= e-KλLc(Iλ/I)-1 = (e-KλLc)-1I/Iλ = eKλLc양변에 로그를 취해주면,{ln({ I over I_λ}){= ln(eKλLc){ln({I over I_λ})={Kλ·L·c여기서 ln(I/Iλ)를 A(흡광도)라 하면A = Kλ·L·c (식3)(식3)에서 L을 일정하게 하면 Kλ, L은 상수이므로 시료의 농도는 흡광도에 비례하게된다. 그러므로, 흡광도를 이용하여 정량분석을 할 수 있게 된다.분자나 이온상태의 시료로부터 중성원자를 만들기 위해서는 주로 높은 온도의 열에너지를 이용하며 일반적으로 AA에서는 2500∼3000。K 정도의 열에너지를 사용한다. 또, 흡광도를 측정하는 detector에서는 spectrum을 조사하여 흡광도를 결정한다.2. 기기AAS는 광원, Atomizer, 단색화장치, 검출기, 증폭기, 지시계 등으로 구성되어있다.1)광원원자흡수선은 폭이 대단히 좁기 때문에 광원으로부터 방출된 에너지를 원자들이 완전히 흡수하기 위해서는 hydrogen lamp와 같이 넓은 폭의 스팩트럼을 방출하는 연속광원을 사용할 수 없고 각 원자마다 들뜨기에 알맞는 폭이 좁은 복사선 즉, 공명선을 방출하는 특수한 장치가 필요하다. 이러한 조건을 만족하는 몇가지 광원이 고안되긴 했지만 AAS에서는 주로 저압 음극 방전장치로 된 속빈 음극 램프(hollow cathode lamp; HCL)를 광원으로 사용한다.2) Atomizer(원자화장치)감도에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 원자화 과정으로서 이온이나 분자상태의 시료로부터 효율적인 방법으로 중성원자 증기를 만들고 재현성있게 광로(optical path)에 분산시켜야 된다. 이러한 목적의 원자화방법에는 불꽃방법(flame method)과 비불꽃방법(nonflame method)이 있다. 불꽃방법은 분산시킨 시료방울을 불꽃온도에 의해서, 비불꽃방법은 불꽃이 아닌 다른 에너지원에 의하거나, 또는 전혀 열에너지를 이용하지 않고 화학적인 방법으로 원자증기를 만드는 방법이다.불꽃형은 조작이 편리하여 AAS에서 보편적으로 사용되고 있지만 높은 불꽃온도에 의하여 들뜬원자 및 이온 등이 비교적 많이 생성될 뿐만 아니라, 열분해가 불완전하다. 실제 원자화효율은 시료중에 있는 원자의 약10%정도밖에 되지 않는다. 따라서, 원자화효율을 높이기 위하여 불꽃대신 전기에너지 또는 화학적 반응 등에 의한 방법으로 원자화시키는 비불꽃형 원자화장치가 등장하였다. 원자화장치의 종류및 특성은 (표1)에 나타내었다.(표1) 원자화장치(atomizer)의 종류와 특성{typeatomizer 종류장점단점flame typetotal consumptionatomizer제작 및 조작이 편리하다.시료전체가 불꽃에 뿌려진다.연소되지 않은 가스에 의한 폭발위험이 없다.시료분무가 불완전하다.점도가 큰 시료는 분무가 곤란하다.burner tip이 막히기 쉽다.premix atomizer뿌려지는 양이 적지 않다.방울크기가 균일하고 원자화 효율이 좋다.감도가 좋고 재현성이 있다.burner tip이 잘 막히지 않는다.연소기체의 양이 많아 폭발위험이 있다.미증발분의 축적으로 시료에 오염될 가능성이 있다.non-flame type1. flash heating atomizer2. king furnace atomizer3. L'vov furnace atomizer산화작용을 방지할 수 있어 원자화 효율이 좋다.시료전처리 없이 직접분석이 가능하다.부식이 잘 되지 않고 오염을 막을 수 있다.감도가 좋다.작은 양의 시료로도 분석이 가능하다.vacuum UV region 에서resornance line을 가지는원소는 곤란하다.U, Th, Zr과 같이 증기압이 낮은 원소는 감도가 좋지 않다.1. cold vapor method2. hydried vapor generator휘발성이 큰 원소와 비금속원소 및 isotope분석에 주로 사용.감도가 매우 좋다.(1) 불꽃형 원자화장치(Flame Type Atomizer)AAS에서 주로 많이 사용하는 원자화장치는 premix형으로 (그림1)과 같이 시료를 방울로 분산시키고 분산된 시료방울과 연료 및 support gas를 섞이게 하는 nebulizer와 spray chamber, 그리고 불꽃을 만드는 burner 등 세 가지 부분으로 되어있다.(그림1) laminar flow burner여기서 원자화 효율에 영향을 주는 것은 시료의 방울크기와 흡입량, 불꽃의 온도 및 불꽃에서 만들어지는 화합물의 열적 안정성 등이다.1 시료의 방울크기와 흡입량불꽃에 분산되는 시료의 방울크기가 불균일 하거나, 수가 너무 많으면 불꽃에서 용매를 증발시키는데 많은 에너지를 소비하게 되어 열분해가 불충분해진다. 따라서 원자효율이 감소되기 때문에 고른 크기의 작은 방울을 적당량 불꽃으로 분산시켜야 한다. 이 같은 방울크기와 흡입량은 주로 조연기체의 흐름속도와 용액의 물리적 성질에 영향을 받는다.2 불꽃온도불꽃은 시료용매를 증발시키고 고체화합물을 기체상태로 만든 다음 열분해 하여 가급적 들뜬 원자와 이온의 형성을 막고 중성상태의 원자로 전환시킬 수 있는 적당한 온도이어야 한다.(표2)는 몇 가지 불꽃의 온도와 각 온도에서 분석이 적합한 원소들을 수록한 것이다.(표2) 원소에 따른 불꽃의 온도와 gas type{fuel & oxidant온도 [ ℃ ]원소C3H8-Air1920H2-Air2055Sn, As, SeC2H2-Air2300Sb, Bi, Cd, Cs, Co, Cu, Au, Fe, Ni, Pd, Na, K, Cs,Mg, Ag, Te, Mn, Rb, Zn, Cr, Mo, Pt, Os, Ca, Sr, PbH2-O22500for flame emission workC2H2-N2O2955Al, B, Dy, Er, Gd, Hf, Ho, La, Lu, Yb, Zr, Nd, Pr, Re,Si, Ta, Ti, W, U, V, YC2H2-O23100(2) 비불꽃형 원자화장치(Non-Flame Type Atomizer)비불꽃 방법은 불꽃 대신 다른 에너지 즉 hollow cathode 방전, 전기 arc, laser, 고주파 및 초단파 plasma, filament나 고온전기로 등에 의해 원자화시키는 방법과 에너지원을 이용하지 않고 화학적 방법으로 원자증기를 만드는 cold vapor법 등이 있다.3. 정확한 측정을 방해하는 요소(Interference)1) 화학적 방해원자화 과정에서 분석하려는 금속이온이 공존하고 있는 음이온이나, 음이온기를 형성하고있는 양이온과 반응하여 열적으로 안정한 화합물을 형성함으로써 주어진 온도에서 용이하게 분해를 일으키지 않으므로 중성원자의 생성을 방해하게된다. 이러한 방해작용을 화학적 방해라고 하는데 이러한 영향은 비불꽃법보다 불꽃법에서 더욱 심각하게 나타난다.이러한 방해작용의 제거는 분석하려는 원소보다 방해하는 화학종과 쉽게 그리고 열적으로 안정한 화합물을 형성하는 물질을 과량으로 가해줘서 제거할 수 있으며, 또는 화합물이 충분히 분해될 수 있는 고온의 불꽃을 사용함으로써 가능하다.2) Ionization시료가 원자화장치에서 열분해 될 때 일부의 원자는 높은 열에너지에 의하여 이온을 형성하여 중성원자의 생성을 방해함으로써 그 흡수강도가 감소된다. 이러한 이온화 현상은 원자화 장치의 온도 및 원소의 이온화 에너지에 영향을 받는다. 특히 2500。K 이상에서는 이온화현상이 현격히 증가하는데 이러한 이온화 작용을 방지하기 위해서는 분석하려는 원소보다 이온화전압이 낮은 원소를 과량 가하면 이들이 불꽃에서 쉽게 이온화되어 불꽃내의 전자 밀도가 증가되고, 분석하려는 원소의 이온화는 감소하게 되므로 이에 대한 방해작용을 피할 수 있다.3) 분광학적 방해분광학적 방해작용은 시료와 공존하고 있는 여러 가지 화학종이나 불꽃 또는 광원으로 발생되는 스펙트럼으로 인하여 분석원소의 흡수강도에 영향을 미치는 현상을 말한다. 이러한 방해영향들은 시료의 조성이 대단히 복잡할 경우는 방해요인을 쉽게 알기가 곤란하기 때문에 다른 방법으로 바탕보정(background correction)이 필요하다. 바탕보정의 일반적 방법은 다음과 같다.1 Tow-line method: 이 방법은 먼저 분석 파장에서 시료의 흡광도를 측정한다. 이때 측정된 흡광도는 분석원소에 의한 흡광도와 바탕에 의한 흡광도가 함께 얻어진다. (Asample + Abackground) 다음 분석파장의 전후 ±20nm범위 이내의 적당한 두 파장(200nm이하의 파장에서는 ±5nm 이내)에서 바탕의 흡광도(Abackground)를 측정하여 이 값을 전체 흡광도로부터 빼면 분석원소 자체의 흡광도를 구할 수 있게 된다. 이 방법은 바탕보정 장치가 없을 경우 쉽게 이용할 수 있는 장점이 있다.

공학/기술| 2000.09.24| 7페이지| 1,000원| 조회(994)

흡광도, 원자화장치

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분석화학(흡수 분광법 기초이론) 평가C아쉬워요

7장. 흡수분광법의 기초이론7A-1. 투광도 : 용액을 투과한 입사복사선의 분율 (Transmittance){b{Po⇒ ⇒ P농도 c세기 Po 인 평행복사선 빛살이 두께 b cm, 흡수화학종의 농도 c 인 용액층을통과한 후에 일부 빛살이 흡수되어 세기가 P로 감소한다.투광도, T = P / Po때때로 백분율로 나타내는데% T = (P / Po) x 1007A-2. 흡광도 : A (Absorbance){rm A~ =~ -log~T~ = log~ { P_o} over {P }흡광도는 투광도와 반대로 빛살이 많이 감소할수록 증가7A-3. 흡광계수와 몰흡광계수- 길이 cm, 농도 g/L 로 표시할 때A = abca : 흡광계수라는 비례상수로 Lg-1cm-1 (abosorptivity or extinction coefficient))- 길이 cm, 농도 mol/L 로 표시할 때A = εbcε: 몰흡광계수, Lcm-1mol-1 (molar absorptivity)7A-4. 투광도와 흡광도의 측정- 그러나 앞에서 정의한 투광도와 흡광도는 측정에 용기를 사용하기 때문에실험실에서 직접 측정할 수 없음.- 여러 가지 원인에 의해서 빛살감소가 생김* 공기-용기벽, 용기벽-용액 등의 경계면에서의 반사* 용액에서의 큰 분자들에 의한 산란* 용기벽에 의한 흡수예) 약 8.5%의 노란색 빛살이 물이 있는 유리용기를 통과할 때 반사됨.- 따라서 보정이 필요함* 분석용액과 용매만을 통과한 빛살의 세기를 비교하여 보정함.{rm A~=~log~ { P_용매} over {P_용액 } ~ APPROX ~log~ { P_o} over {P }7B 흡수측정의 정량성- A = εbc 의 식에서 벗어나는 원인을 살펴보면,{{{{{{{7B-1. Beer 법칙{{{{{{{Po {P단면적 S를 갖는 작은 두께 dx 단면에 dn개의 흡광입자가 있다고 하면{rm - { dP_x} over {Px } ~=~ { dS} over {S }- = P가 감소하는 것을 뜻하는 부호S = 흡광입자가 담겨있는 용기 (cell)~V }n/V 는 농도단위이므로 mol로 환산하면mol = n / (6.02 x 1023 /mol)mol/L 로는{rm c~=~ { n} over {6.02~ x~10^23 }mol ~~x ~~ { 1000~cm^3 /L} over {V~cm^3 }~=~ { 1000~n} over {6.02~x~10^23 V } mol/L따라서{rm ~log~ { P_o} over {P }~=~ { 6.02~x~alpha ~bc} over {2.303~x~1000 } ~=~ epsilon bc~=~A이것이 Beer 법칙의 표현임.- Beer의 법칙은 한가지 이상의 흡광물질을 포함하는 용액에도 적용- 화학종사이에 상호작용이 없다면 다성분계 전체 흡광도는A전체 = A1 + A2 + ....... + An= {epsilon _1 bc_1 ~+~epsilon _2 bc_2 ~+~.........~+~epsilon _n bc_n7B-3. Beer 법칙의 적용한계1) 농도, 2) 평형의 이동, 3) 파장의 변화에 따른 ε의 변화4) 미광복사선에 의한 기기편차1) 농도* Beer 법칙은 묽은 용액에서만 성립함* 일반적으로 0.01 M 이상의 농도에서는 흡광화학종 사이의 평균거리가가까워 이웃 화학종의 전하분포에 서로 영향을 줌⇒ 복사선 파장을 흡수하는 능력에 변화를 유발⇒ 흡광도와 농도 사이의 직선관계에 편차를 일으킴* 묽은 화학종에 진한 전해질이 존재하는 용액에서는⇒ 흡광물체에 이온이 접근하면 정전기적 상호작용이 생김⇒ 흡광물질의 몰흡광계수가 변함.예) 436 nm에서, 메틸렌블루 양이온의 몰흡광계수, ε,는농도가 10-5 M에서 10-2 M로 변할 때 88% 증가함.* ε는 용액의 굴절률에 따라서 변화할 수 있음⇒ 농도변화에 따라서 용액의 굴절률이 크게 변화할 경우Beer 법칙에서 벗어나게 됨.⇒ 굴절률에 의한 편차는 ε 대신에 εn / (n2 + 2)2을넣어주면 보정할 수 있음.2) 평형의 이동시험 :약한 산인 지시약 (Ka = 1.42 x 10-5)과 짝염기 In- 의 몰흡광계수를센1 x 0.88 x 10-5= 0.236숙제 : 1) 570 nm에서의 흡광도는 ?2) 농도가 8 x 10-5 M 일 때, 430 nm와 570 nm에서의 흡광도는?* 계산과정을 보일 것.- 농도에 따른 흡광도는 직선에서 편차를 보임{{A{농도, c3) 파장의 변화에 따른 ε의 변화⇒ 다색복사선 겉보기 기기편차- Beer 법칙은 진정한 단색복사선을 사용할때만 적용 가능- 연속적 광원에서 일부 빛살을 분리하는 단색화장치는 원하는파장주위에 대칭적으로 인접 파장띠를 갖음.{4) 미광복사선에 의한 기기편차- 산란과 반사에 기인하는 편차- 기기편차는 이론값보다 항상 작은 흡광도 값을 줌.⇒ 음의 흡광도 오차를 줌{00.2%1.0%5.0%(Ps/Po) x 100* Ps는 흡수되지 않는 미광복사선 세기{rm S_T ~=~k_2 ~ SQRT { T^2 ~+T}7B-4. 분광광도법 분석의 정밀도에 미치는 기기잡음의 영향A = εbc = - log T 에서c = - (1/εb) log T = - (0.434/εb) ln Tc를 T에 대해서 편미분하면{{ PARTIAL c} over { PARTIAL T }~=~ { -~0.434} over { epsilon bT }{{ s_c} over {c } ~=~ { 0.434~s_T} over {T~logT }: 농도에 대한 상대표준편차즉, 농도측정의 불확정성은 투광도의 크기에 따라서 변함표 7-3. 투광도 측정에 들어오는 불확정성 종류와 원인{종류특 성원인의 종류적용가능한 경우1ST = k1- 제한된 눈금 판독장치의분해능작은 투광도계측 눈금판을갖는 값싼 분광광도계- 열법 검출기의 열적잡음IR과 근적외선 분광광도계- 암전류와 증폭기 잡음광원세기와 검출기 감도가낮은 영역2{rm S_T ~=~k_2 ~ SQRT { T^2 ~+T}- 광자검출기의 산탄잡음고급 UV-vis 분광광도계- 시료용기 위치 불확정성고급 UV-vis, IR분광광도계3ST = k3 T- 광원 깜박이값싼 광도계와 분광광도계k1, k2, k3 는 일정한 시스템 상수ST 는 투50 nm 이하의 파장에서 강하게 흡수하므로석영창문을 사용함* 중수소등은 수소등보다 약간 더 크고 밝은 빛덩어리가 생기므로더 널리 이용한다.ㄴ) 텅스텐 필라멘트등* 대부분의 기기에서 사용하는 필라멘트 온도는 약 2870 K* 방출하는 에너지의 반이상이 적외선 영역임* 350 nm - 2500 nm 영역의 연속스펙트럼을 줌* 에너지 출력은 작동전압의 4 제곱으로 변함ㄷ) 텅스텐-할로겐등* 소량의 요오드를 사용* 비교적 높은 온도인 3500 K에서 사용하므로 자외선 영역까지 사용가능* 따라서 석영창문이 필요함* 보통등보다 수명이 약 2배정도 길다.⇒ 생성물인 휘발성 WI2 가 필라멘트에 닿으면 분해되어 텅스텐이 정착됨ㄹ) 크세논 아아크등 :* 크세논 기체에 전류를 통하여 센 복사선을 방출* 250 nm - 600 nm 영역의 스펙트럼을 제공함3) 시료용기- 자외선영역에서는 석영이나 용융실리카를 사용- 이 물질들은 약 3 μm의 적외선 영역까지 흡수를 거의 안함- 규산유리는 350 - 2000 nm 영역에서 사용가능- 가시선 영역에서는 플라스틱 용기도 사용가능시료용기 사용할 때 주의사항* 기벽의 지문* 그리스* 여러 가지 부착물들은 용기의 투광성질을 변화시키므로⇒ 사용하기 전후에 반드시 표면을 씻어준다.⇒ 창문의 표면을 손으로 만지지 않는다.⇒ 오븐 등에서 가열하여 건조하지 않는다.8장 자외선 및 가시선 분자흡수 분광광도법의 응용8A. 몰흡광계수의 크기- 몰흡광계수는 0 에서 최고 105 까지 얻을 수 있음.⇒ 화학종의 포획단면적과 에너지 흡수전이가 일어날 확률에 의존⇒ ε= 8.7 x 1019 PA* P 는 에너지 흡수 전이확률 ( 0 - 1까지)* A 는 표적의 포착단면적 (cm2), 유기분자의 경우 약 10-15 cm2 임.- 양자역학적으로 허용된 전이는 104 - 105 사이의 값을 가짐.- 103 이하의 몰흡광계수는 전이확률이 0.01 이하의 금지전이로부터 생김.8B. 흡광화학종- 원자나 분자와 같은 화학종 M에 의한 복사선의 자외선과 가시선의 흡수는두 단자궤도함수 : 낮은 에너지* 반결합분자궤도함수 : 높은 에너지- 유기물분자의 단일결합의 분자궤도함수를 σ궤도함수라 하고,σ 전자라 부름- 이중결합은 한쌍의 결합전자로 되어 있는 σ궤도함수와π분자궤도함수로 되어 있음.- π궤도함수는 원자의 p궤도함수로 되어 있다.{{{σ*반결합{{{π*반결합{n비결합{π결합{σ결합분자의 에너지 준위σ ---> σ* 전이- 다른 전이보다 전이에 필요한 에너지가 가장 크다.- 메탄의 C-H 단일결합의 전이는 125 nm에서 흡수봉우리가 나타남.- 에탄의 C-H 단일결합은 135 nm⇒ C-C 결합전자에 의해서 영향을 받음- 일반 분자흡수흡광법에서는 다루지 않음n ---> σ* 전이- 비공유전자쌍을 갖는 원자를 가지는 포화 화합물에서의 전이- 150 ∼ 250 nm 영역n ---> π* 와 π ---> π* 전이- 200 ∼ 700 nm 영역에서 흡수가 일어남- π궤도함수를 갖는 불포화 작용기를 갖는 화합물에서 일어남- n ---> π* 의 몰흡광계수는 10 - 100 Lcm-1mol-1* 간혹 용매의 극성증가에 따라서 흡수가 짧은 파장으로 이동 (blue shift)* 물, 또는 알코홀과 같이 수소결합을 하는 극성용매에서 나타남(약 30 nm 이상).⇒ n궤도함수 에너지가 수소결합 에너지만큼 낮아짐 ⇒ 청색 이동- π ---> π* 의 몰흡광계수는 1000 - 10,000 사이의 값을 가짐* 간혹 용매의 극성증가에 따라서 흡수가 긴 파장으로 이동 (red shift)* 용매와 흡광체 사이의 극성인력이 모든 에너지준위를 낮추도록 작용* 그러나 들뜬 상태에 대한 영향이 더 크므로 용매극성이 클수록에너지 차이가 줄어듬 ⇒ 적색 이동정성분석에 이용되는 흡광도 측정- 용매* 투명하고 흡광물질에 영향을 주지 않는 것을 사용{용매최소 투명파장(nm)물190에타놀210n-hexane195cyclohexane210Benzene280Diethyl ether210Acetone3301,4-dioxane220위의 파장에서는 측정할 수 없음.8D 흡광도 측정량씩

공학/기술| 2000.09.24| 15페이지| 1,000원| 조회(844)

흡수분광법

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적외선 분광법 및 Raman 분광법 평가B괜찮아요

적외선 분광법 및 Raman 분광법분자분광법- 분자에너지 :E(total) = E(elec) + E(vib) + E(rot) + E(trans)104 ≪ 102 ≪ 1 (병진운동만 빼고 모두 양자화됨)- IR (적외선분광법)* 복사선에너지는 변하지 않으면서 흡수하여 세기만 줄임선원 ----------> 시료 ------> IIR복사선 (Io)* Beer 법칙을 따름A = εb c* 적외선 분광법에서는 투광도로 표시T = {rm { I} over {I_o } ~TIMES ~100- Raman* strong UV-visible -----> 시료 -----> 1. Rayleigh scattering ({nu _o~)light ({nu _o~)2. Raman scattering ({nu _o~± {nu _i)- Raman scattering is less than 1%.Raman 분광법의 장점1. 적외선분광법에 나타나지 않는 일부 진동들이 Raman에 나타날 수 있음예) O2, H2, CO2, CH4 의 일부 진동들2. 적외선분광법에서는 약한 흡수를 보이는 진동이 Raman에서는 매우 강함예) S-S, C=C, {rm C == C3. 적외선영역에서 강한 흡수를 보이는 물이 Raman분광법에서는 약한 신호를 줌.4. 4,000 - 50 cm-1 영역을 한번에 측정이 가능* IR의 경우 400 cm-1 이하는 원적외선 영역임5. 불안정한 화합물의 경우, 밀봉한 유리튜브를 사용하는 것이 가능함* IR 복사선은 유리에 흡수된다.* Raman은 가시광선 파장에 IR 영역의 에너지가 증감되는 것이므로초기 복사선 파장인 가시광선 영역임.Raman 분광법의 단점1. Raman 산란은 매우 약하여, 강한 광원(laser)이 요구됨.2. 색이 있는 시료는 레이저에 의해서 분해될 수 있음.3. 자외선이나 가시광선에 의한 형광이 유발되면 Raman신호를 판독할 수 없음.* 형광신호가 Raman 신호보다 훨씬 큼4. 레이저 광선의 세심한 파장 여과가 요구됨.5. 고분해능 스펙트럼을 얻는 것해서는 분자는 진동이나 회전운동의 결과로* 쌍극자모멘트의 알짜변화를 일으켜야 함* 이때 복사선의 교류 전기장이 분자와 상호작용하여,운동중 한 개의 진폭을 변화시킴.예) 염화수소는 염소의 큰 전자밀도 때문에 큰 쌍극자모멘트를 가짐⇒ 극성 분자- 쌍극자모멘트는 두 개의 전하중심 사이의 전하차이와 그 거리의 크기에 의해서결정됨.- 복사선의 주파수가 분자의 자연 진동수와 정확하게 일치하면 에너지의알짜 전이가 일어나서 분자진동의 진폭을 변화시킴⇒ 결과적으로 복사선의 흡수가 일어남.- 또한 질량중심 주위에서 비대칭분자의 회전이 일어나면 복사선과상호작용할 수 있는 주기적인 쌍극자변동을 유발함.- O2, N2, Cl2 와 같은 동핵화학종의 진동이나 회전에서는 쌍극자모멘트의알짜변화가 없으므로 적외선을 흡수하지 않는다.회전전이- 회전준위 변화를 일으키는데 필요한 에너지는 대단히 작고,100 cm-1 이하의 복사선에 해당함.- 원-적외선 영역에서 기체의 흡수는 불연속적이며, 잘 정의된 흡수선들로나타남.- 액체나 고체에서는 분자간의 충돌과 상호작용으로 선들이 넓어져연속적인 스펙트럼으로 나타남.⇒ 액체와 고체에서는 회전이 크게 제한되어 불연속적인 진동이나회전선들이 안보이게 되고, 넓게 퍼진 진동봉우리만 나타남.분자진동의 종류- 신축 (stretching) : 결합축을 따라 원자간 거리가 연속적으로 변화- 굽힙 (bending) : 두 결합사이의 각도 변화* 가위질 진동 (Scissoring)* 좌우흔듬진동 (rocking)* 앞뒤흔듬진동 (wagging)* 꼬임진동 (twisting)Hooke의 법칙 :F = -ky (k는 힘의 상수, y는 평형에서 움직인 거리, F는 되돌아가려는 힘 )환산질량 (reduced mass) : μ{rm mu ~=~ { m_1 m_2} over {m_1 ~+~m_2 }조화진동자의 역학식과 양자식을 함께 합하여 풀면{rm E~ =~(v~+~ { 1} over {2 })h nu _mv 는 0을 포함하는 양의 정수값을 갖는 진동양자수νm 은 역학모델의 진동주도가 사용됨⇒ 3N - 5 개의 자유도가 가능한 진동수가 있음- (3N - 5) 또는 (3N - 6)을 기준진동 방식(normal mode)라 한다.진동 짝지음- 분자내 다른 진동자에 의하여 영향 또는 짝지음을 받는다.1) 2 가지 진동에 공동원자가 있을 때만이 신축진동자간에 센 짝지음이 일어남2) 굽힘진동간에 상호작용이 일어나려면 진동기 사이에 공통결합이 필요3) 신축결합이 굽힘진동의 변하는 각의 한 쪽을 이루면 신축과 굽힘진동 간에짝지음이 일어남4) 짝진 기들이 대략 같은 에너지를 각각 가질 때 상호작용이 가장 큼5) 두 개 이상의 결합에 의해서 분리된 기 사이에는 상호작용이 거의 없음6) 짝지음 진동들은 동일한 대칭성을 가지기를 요구한다.- 짝지음 효과의 예* 지방족 케톤 내의 C=O 신축진동은 1700 cm-1* 이산화탄소의 2 개의 C=O가 짝지음을 하지 않으면 1700 cm-1에서흡수가 예상되지만, 2330 과 667 cm-1에서 흡수봉우리가 나타남.* 2 개의 산소원자가 중심탄소원자에서 동시에 멀리 또는 가깝게 움직이는대칭진동은 쌍극자변화를 일으키지 않음⇒ 대칭진동은 적외선에 불활성임광원- 적외선 광원은 1500과 2200 K 사이의 온도까지 전기적으로 가열되는불활성 고체로 구성되어 있음.- 이들 온도에서 최대 복사세기는 5,000 - 5,900 cm-1에서 얻어짐 (흑체복사)- 670 cm-1 에서는 최대 세기의 1% 정도가 됨.1) Nernst 백열등* 1 - 2 mm의 직경과 2 cm 길이를 갖는 원통형의 희토류산화물로 구성* 원통 끝에 백금선을 밀봉하여 전기를 통하게 하면1200 - 2200 K 의 온도가 얻어짐* 전기저항이 큰 음의 온도계수를 가짐. (저항이 온도증가와 함께 감소)2) Globar 광원* 5 cm 정도의 길이와 5 mm 직경을 갖는 탄화규소 막대임* 전기적으로 가열되고 저항은 양의 계수를 갖는 이점이 있다.* 아아크 방전을 막기 위하여 물로 냉각시켜야 함.* Nernst 광원보다 큰 출력을 제공하지만 5um 이하의 영역을 같은 성질이 다른 금속의양쪽 끝에 용접시켜 만든 한 쌍의 접촉으로 구성* 두 개의 접촉에서 나타나는 전위차는 두 접촉의 온도차에 의존함* 열흡수 용량을 개산하기 위하여 보통은 검게 만듬* 적외선에 투명한 창을 갖는 진공상자 속에 밀봉* 감도를 증진시키기 위하여 몇 개의 열전기쌍을 직렬로 연결하여열전기파일(thermopile)이라는 것을 만듬* 10-6 K 의 온도 차이를 감응할 수 있음. (약 6 - 8 μV/μW의 전위차에 해당)3) 볼로미터 (bolometer)* 백금이나 니켈과 같은 금속조각이나 반도체로 구성된 저항 온도계의 일종* 반도체로 만든 것을 더미스터(thermistor)라 부름* 온도의 함수로 큰 저항변화를 보여줌4) 파이로전기 검출기 (pyroelectric detector)* 특별한 열적 및 전기적 성질을 갖는 절연체인 파이로전기 물질의단결정 웨이퍼로 구성* 황산트리글리신 (NH2CH2COOH)3 H2SO4 은 가장 중요한 파이로전기 물질임5) 광전도 검출기(photoconducting detector)* 비전도성 유리표면에 정착되어 있는 황화납, 텔루르화 카드뮴의수은 광전도체 또는 안티몬화 인듐과 같은 반도체 물질의 엷은 막으로 구성.* 적외선 텔루르화 수은 카드뮴 광전도 검출기는중간 및 원적외선에 사용됨액체질소 (77 K)로 냉각시켜 열적잡음을 최소화 시킴진공관속에 밀봉이들 물질이 복사선을 흡수하면 비전도성 원자는 전자가 높은 에너지의전도상태로 들뜨게 되어 반도체의 전기저항이 감소부하저항기에 나타나는 전압강하가 복사선 세기를 나타냄.* 황화납 광자 검출기는10,000 - 333 cm-1 영역의 근적외선에 널리 사용됨실온에서 작동적외선 기기적외선 흡수측정을 위해 4 가지 종류의 기기가 상용화 됨1) 정성분석에 사용되는 분산형 회절발 분광광도계2) 정성 및 정량 모두에 적합한 Fourier 변환법에 이용되는 다중기기3) 대기중 다양한 유기화학종들을 정량분석하기 위한 비분산형 광도계4) 농업과 산업에서 고체분석을 위해 널리 사용되는 반사형 료용기를 통과시료용기1) 기체- 시료를 진공용기에 확산시켜 사용- 몇 cm - 수 m 까지 범위의 광로(b)를 갖는 용기가 있음- 짧은 용기내에서 반사표면에 빛을 반사시켜 긴 광로를 얻는 방법으로시료를 수없이 통과하게 한다.2) 용액- 적외선 용기는 자외선-가시선 영역에서 사용하는 것보다 보통 대단히 좁다.(0.01 - 1 mm)- 시료농도는 0.1 - 10% 정도를 사용- 염화나트륨(NaCl)이 가장 흔하게 사용됨- 습기의 흡수로 표면이 흐려지면, 연마용 가루로 문질러서 표면을 깨끗이 함- 순수한 용액은 두 암염판 사이에 압축하여 0.01 mm 이하의 두께를 갖는층을 만들어 정성분석에 이용3) 고체- nujol(무거운 탄화수소오일)이라는 액체나 고체 메트릭스에 분산시켜 측정- 탄화수소의 흡수띠가 방해할 경우, 할로겐고분자를 대신 사용- 고체 메트릭스로는 KBr 100 mg정도에 시료 1 mg 이하를 혼합하여압축틀에서 평방인치당 10,000 - 15,000 파운드 압력으로 압축하여투명한 디스크를 만들어 측정- 디스크를 만들 때 진공중에서 만들면 좋은 결과를 얻음- 얻은 스펙트럼은 흡수된 수분에 의한 3450과 1640 cm-1 의 흡수띠를 보임유기원자단 주파수의 표{결합화합물 종류파수범위(cm-1)세기C-Halkanes2850-2970세다1340-1470세다C-Halkenes C=C-H3010-3095중간675-995세다C-Halkynes C≡C-H3300세다C-Haromatic rings3010-3100중간690-900세다O-Hmonomeric alcohol, phenols3590-3650가변monomeric carboxylic acids3500-3650중간N-Hamines, amides3300-3500중간C=Calkenes1610-1680가변C=Caromatic rings1500-1600가변C≡Calkynes2100-2260가변C-Namines, amides2100-1360세다C≡Nnitriles2210-2280세다C-Oalcohols, ethers, ca

공학/기술| 2000.09.24| 16페이지| 1,000원| 조회(1,456)

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