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물리화학실험 2012 년 04 월 03 일
컨쥬게이션 염료의 흡수 스펙트럼
요약: 이 실험은 자유전자모델과 전자전이에 대한 지식을 기초로 Conjugation 염료의 흡수 스펙트럼을 살펴보는 실험이다. UV/Vis spectrometer의 사용법을 익힌 후 이를 이용하여 conjugation의 정도가 다른 세 염료의 흡수 스펙트럼을 관찰하고, 흡광도를 1로 두었을 때 최대파장의 이론값과 실험값을 비교함으로써 Conjugation chain을 가지고 있는 염료는 빛을 흡수하여 그 흡수한 색의 보색을 내 놓는다는 사실과Chain의 길이가 길수록 긴 파장의 빛을 흡수한다는 것을 확인하였고 Conjugation chain과 Nitrogen의 거리에 따른 보정인자와의 관계가 반비례 한다는 것과 각 시약의 구조에 따른 보정인자 값의 필요성을 확인하였다.
1. 소개
이 실험은 분광학을 이용한 실험으로 분광학은 원래 파장(λ)에 따른 빛과 물질 간의 상호작용을 연구하는 학문으로 과거에는 주로 프리즘 등을 이용하여 파장 별로 분산된 가시광선을 관찰하는 것을 의미했지만 후에 이 개념은 확장되어 파장 혹은 주파수(ν)에 따른 어떤 양을 측정하는 것을 뜻하게 되었다. 그래서 입자 복사와의 상호작용 혹은 주파수가 변하는 전자기장에 대한 반응을 연구할 뿐만 아니라 광자의 E〓hν의 관계에 따라 파장이나 주파수 대신 에너지(E)를 변수로 사용하는 것도 포함하게 되었다. 파장이나 주파수의 함수로 주어지는 반응 값을 도표로 나타낸 것을 스펙트럼이라 부르는데, 분자가 스펙트럼 선들을 나타내는 원인은 분자의 에너지가 변할 때 광자가 방출되거나 흡수되기 때문이다.
이 실험에서는 자외선 가시광선분광기(UV-VIS spectrometer)를 사용하여 흡수 분광학의 원리를 사용하는데 이는 분자 내 전자의 에너지 상태 간의 전이에 근거한 분석방법으로 특정한 영역에서 흡수띠가 나타나게 되는데 이것은 특징적인 원자나 분자 그룹이 존재하는 것을 조사하는데 활용될 수 있다.?이러한 원자의 그룹을 발색단(Chromophores) 이라 부르며?중요한 발색단? 중 하나로 C〓C 이중결합을 들 수 있다.
예를 들면 카로틴 화합물에서도 이러한 이중결합을 발견할 수 있는데 이 때문에 당근, 망고,감과 같은 야채나 과일들이 색을 나타내게 된다.?따라서 전자 전이는 시각활동을 이해하는 데에도 유용하게 적용될 수 있다.?정리하면 흡수 분광학은 어떤 화합물의 존재 확인과 시료의 농도…(생략)
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