소개글
"FT-IR"에 대한 내용입니다.
목차
1. FT-IR Spectroscopy
1.1. 실험 소개 및 배경
1.1.1. FT-IR의 기본 원리
1.1.2. 적외선의 특성 및 분광법과의 관계
1.1.3. FT-IR의 작동 원리
1.2. FT-IR 분광법의 특징
1.2.1. 빠른 측정 속도
1.2.2. 낮은 농도 시료 분석 가능
1.2.3. 정밀도와 정확도 우수
1.3. 시료 준비 및 측정 방법
1.3.1. 액체 시료 측정 (Salt Plate)
1.3.2. 고체 시료 측정 (KBr Pellet)
1.3.3. 미지 시료 측정
1.4. 스펙트럼 분석 및 해석
1.4.1. 작용기 확인 방법
1.4.2. 분자 구조와 진동 모드의 관계
1.4.3. 스펙트럼 분석 사례
2. 참고 문헌
본문내용
1. FT-IR Spectroscopy
1.1. 실험 소개 및 배경
1.1.1. FT-IR의 기본 원리
FT-IR의 기본 원리는 다음과 같다.
FT-IR 분광법에서는 일반적으로 4,000~400cm-1의 적외선 영역이 사용된다. 이 넓은 영역의 적외선 데이터를 얻기 위해서는 오랜 시간이 소요되기 때문에, FT-IR 분광법은 Interferometer라는 모듈을 사용하여 이 모든 파장 영역의 데이터를 하나의 신호로 재조합한다. 이렇게 재조합된 신호를 Interferogram이라고 한다. Interferometer는 빛의 보강간섭과 상쇄간섭 원리를 이용하여 측정하고자 하는 적외선 영역의 빛들을 하나의 신호로 결합시킨다. 이렇게 하면 넓은 영역의 적외선을 한 번에 측정할 수 있어 빠른 측정이 가능하다는 장점이 있다.
분자는 적외선 영역의 에너지와 일치하는 진동 운동을 하게 되며, 이때 분자는 특정 파장의 적외선을 흡수한다. 이렇게 흡수된 적외선의 양은 분자의 농도에 비례하므로, 검출기에 의해 측정되는 흡광도 크기로부터 분자의 정량 분석이 가능하다. 또한 흡수 스펙트럼 패턴은 분자의 구조적 특성을 반영하므로, 분자 구조에 대한 정성 분석도 가능하다.
1.1.2. 적외선의 특성 및 분광법과의 관계
적외선은 가시광선보다 낮은 에너지 영역의 전자기파로, 분자의 진동 및 회전 운동과 관계되어 있다. 적외선 분광법은 이러한 분자의 진동 및 회전 운동 특성을 이용하여 화합물의 구조를 분석하는 기술이다.
적외선 영역의 파장은 0.75~25마이크로미터로, 가시광선 영역(4000~7500Å)보다 긴 파장을 가진다. 이에 따라 적외선의 에너지는 가시광선보다 작지만 라디오파보다 크다. 분광법에 사용되는 적외선 파장은 2.5~15마이크로미터 영역에 해당한다.
적외선이 물질에 조사되면 분자 내의 원자들이 진동 및 회전 운동을 하게 된다. 이때 분자가 특정 진동 및 회전 운동에 필요한 에너지 준위와 일치하는 파장의 적외선을 흡수하게 된다. 이렇게 흡수된 적외선 에너지는 분자의 구조적 특성을 반영하는 고유한 적외선 흡수 스펙트럼으로 나타난다. 따라서 적외선 분광법을 통해 화합물의 작용기, 분자 구조, 화학 결합 상태 등을 분석할 수 있다.
1.1.3. FT-IR의 작동 원리
FT-IR의 작동 원리는 다음과 같다.
광원에서 나온 복사선의 빛살은 평행화되어 빛살 분리계(beam splitter)를 통과하면서 절반은 투과되고 나머지 반은 반사된다. 이렇게 나누어진 두 개의 빛살은 하나는 고정된 거울에, 또 다른 하나는 이동성인 거울에 도달하게 된다. 거울에 반사된 각 빛살은 다시 빛살 분리계에서 만나 시료를 통과한 후 detector에 검출된다. 이와 같이 FT-IR은 단색화 장치가 없는 대신 beam splitter와 두 개의 거울을 포함하는 Michelson interferometer라는 새로운 구성이 있다. 분자는 다양한 화학결합의 진동에너지와 일치하는 파장에서 빛을 흡수한다. 빛의 흡수 정도는 검출기에 의해 측정되며,...
참고 자료
고분자과학, 317~318p, 박오옥 외 15명, 자유아카데미(2013)
유기구조분광학, 2~19p,409~410p, 남계춘 외 3명, 자유아카데미(2013)
유기구조분광학, 337~340p, 남계춘 외 3명, 자유아카데미(2013)
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