IR spectrum

본문내용

의 반사된 분율인 반사도(reflectance), R을 파장이나 파수에 대해 도시
→ 그 화학종의 투과 스펙트럼의 모습과 비슷한 스펙트럼을 얻음
→ 거울반사 스펙트럼은 고체의 매끈한 표면이나 피복된 고체를 연구하고 특징을 알아보는데 사용
→ 확산반사나 전반사 스펙트럼만큼 널리 사용되지는 않음
원적외선 분광법
* 원적외선 영역의 연구
① 무기물 연구에 특히 유용
→ 금속원자와 무기 및 유기 리간드간 결함의 신축 및 굽힘 진동에 해당하는 흡수가 보동 650cm-1이하 (>15㎛)의 진동수에서 일어나기 때문
예) a) 중금속의 요오드화물은 100cm-1이하의 영역에서 흡수
b) 브롬화물과 염화물은 더 높은 진동수에서 흡수
→ 금속-유기결합의 흡수진동수는 금속원자와 유기화학종 모두에 의존
② 무기고체
→ 결정의 격자에너지와 반도체물질의 전이에너지에 대한 유용한 정보제공
③ 가벼운 원자만으로 구성되어 있는 분자
→ 수소이외 두 개 이상의 원자를 포함하는 골격의 굽힘진동을 갖고 있으면 원적외선을 흡수
예) 벤젠 치환유도체는 몇 개의 흡수봉우리를 나타냄
→ 이 스펙트럼들은 매우 특유하고 특정 화합물을 확인하는데 매우 유용
→ 특성 작용기 진동수가 또한 원적외선 영역에서도 존재
④ 기체 분자는 적외선 영역에서 순수한 회전 흡수를 나타냄
→ 분자가 영구 쌍극자 모멘트를 갖고 있으면
→ 예) H2O, O3, 및 AsH3
→ 물에 의한 흡수는 분석에 많은 방해를 준다.
→ 해결책 a) 진공화 만듬 b) 분광기에 다른 기체를 통하여 방지
* Fourier 변환 분광기가 원적외선 영역의 연구에 특히 유용
a) 분산형 기기보다 에너지 면에서 유리 → 스펙트럼 질을 많이 개선
b) 회절발을 이용하면 여러 차수의 회절복사선이 서로 겹침으로 복잡
적외선 정량법의 단점과 한계
① Beer의 법칙으로 종종 벗어난다.
② 스펙트럼의 복잡성 → 흡수봉우리의 겹침 가능성 증가
③ 좁은 봉우리와 미광복사선의 효과
→ 흡광도가 슬릿나비와 파장설정에 따라 크게 달라짐
④ 대부분의 분석에 사용되는 좁은 시료용기
→ ⓐ 사용하기에 불편하고, ⓑ 분석결과에 큰 불확정도를 가져온다.
→ ∴적외선 정량분석에서 생기는 분석오차는 아무리 조심하고 노력하더라도 자외선-가시선법의 수준으로 감소시킬 수 없다.
적외선 정량 분광법의 응용
* ⓐ 모든 유기 및 무기 분자화학종은 적외선 영역에서 흡수
→ 예외) 동핵 이원자 분자
→ ∴적외선 분광광도법은 매우 많은 물질들을 정량할 수 있는 잠재력을 가짐
ⓑ 특이성 면에서 볼때, 적외선 스펙트럼과 견줄만하거나 또는 능가하는 다른 분석법은 거의 없다.
→ 이런 특이성은 유사한 유기화합물의 혼합물 분석에 응용할 수 있게 함
→ 이런 응용을 대표하는 예 → 다음 두가지
* 적외선 흡수 정량분석은 자외선-가시선 분자분광법과 다소 다름
→ a) 스펙트럼이 더 복잡하고, b) 흡수띠 봉우리가 좁고, c) 적외선 기기의 기기적 제한성 때문
→ 측정 데이터의 정밀도와 정확도
㉮ 분산형 적외선 기기 < 자외선-가시선 분광광도계
㉯ 분산형 적외선 기기 < Fourier 변환 적외선 기기
* FT 기기를 이용하여 좋은 결과를 얻기 위해서는 매우 신중한 주의 필요
Beer 법칙에 대한 편차
ⓐ Beer 법칙에 대한 기기적 편차는 UV-Vis에서 보다 적외선에서 더 흔함
→ 적외선 흡수띠가 비교적 좁기 때문
ⓑ 분산형 기기의 경우, 약한 세기의 광원과 낮은 감도의 검출기는 단색화장치 슬릿나비를 비교적 넓게 해야 함
→ ∴사용한 띠나비는 흡수봉우리의 띠나비와 같은 크기를 가짐
→ 이런 상황들이 겹치는 경우, 흡광도와 농도사이는 종종 선형관계가 안됨
→ ∴정량분석에는 실험적으로 얻은 검정곡선이 종종 필요

키워드

IR,   적외선,   분석화학,   분광학,   spectrum,   FT-IR