[화학이론]적��선 분광법(IR)

1.적��선 분광법 개요

적��선 분광법(IR)은 다른 분광법과 마찬가지로 비약적인 발전을 하고 있는 분자의 작용기에 의한 특성적 스펙트럼을 비교적 쉽게 얻을 수 있을 뿐 아니라, 특히 광학 이성질체를 제외한 모든 물질의 스펙트럼이 서로 차이가 있어, 분자 구조를 확인하는 데 결정적인 많은 정보를 제공해 준다. 따라서, 적��선 분광법은 무기 및 유기화학은 물론 화학의 모든 분야에서 현재 널리 이용되고 있다. 적��선은 파장에 따라 세 가지 영역으로 크게 나눌 수 있다.
즉, 가시광선부에 가까운 짧은 파장의 근적��선 영역(near IR, 0.78～2.5 ㎛),중간 정도의 적��선 영역(IR, 2.5～15 ㎛) 및 원적��선 영역(far IR, 15～200㎛)이다. 분자에 중간 영역 적��선의 2.5 ～15 ㎛ 정도에 해당하는 빛을 쬐어 주면 이것은 X선 또는 UV-Vis보다 에너지가 낮기 때문에 빛을 흡수하여 원자내 전자의 전이 현상을 일으키지 못하고, 대신 분자의 진동(vibration), 회전(rotation) 및 병진(translation)등과 같은 여러가지 분자 운동을 일으키게 된다. 그러나 주로 이 영역에서는 분자 진동에 의한 특성적 흡수 스펙트럼이 나타나는데, 이것을 분자 진동 스펙트럼(molecular vibration spectrum)또는 적��선 스펙트럼(IR spetrum)이라 한다. 따라서, 물질의 특성적 IR 스펙트럼을 잘 해석하면 여러가지 미지 물질의 확인은 물론 분자 구조를 추정할 수 있게 된다.

2. 적��선 분광법의 기본 원리

한 분자를 구성하고 있는 원자들의 결합은 서로 움직일 수 없도록 고정된것이 아니라, 스프링과 같이 탄력이 있는 줄에 매달려 있다고 할 수 있다. 이왿� 같은 분자가 일으킬 수 있는 진동 운동의 진동 방식(vibration mode) 은 다음의 두 가지로 나눌 수 있다.
첫째는, 스프링에 매달린 두 원자가 스프링과 같은 축에서 서로 당겼다가 끌렸다가 하는, 즉 원자들 사이의 결합 길이가 길어졌다 짧아졌다 하는 신축 진동 (stretching vibration)방식이다.