[기기분석]UV/Vis spectrophotometer

실험목졵 :
UV/Vis Spectrophotometer 측정법의 개념 및 원리를 이해하고 흡광광도 측정에 사용되는 분광광도계의 작동원리 및 사용법을 이해하여 용액의 최대흡수파장 및 검량선을 작성하여 본다.
UV-Vis의 파장 범위는 100-1000nm로 이 영역에서 분자의 광흡수는 분자의 전자구조왿� 관련이 있다. 즉 자외선과 가시광선은 분자의 광 흡수는 분자 내의 전자, 특히 원자가 전자의 전이를 일으킨다. 이러한 전자 전이는 분자 내의 전자구조, 즉 분자의 전자 구조적 성질을 규명하는 수단이 될 수 있다. 이러한 분자의 전자 구조적 성질을 이용하여 화합물의 정량, 정성 분석을 할 수 있다. 즉, 유기화합물과 금속 킬레이트등의 분석에 활용 (분자 구조 규명)할 수 있다.

1.1 빛의 흡수 및 분자 전이
자외선/가시광선 같은 복사선이 용액을 통과할 때, 특정 주파수의 복사선 세기가 선택적으로 감소되는 현상을 흡수라고 한다. 이는 복사선의 에너지 일부가 물질의 원자 또는 분자로 전달되어, 그 입자의 에너지 상태가 바닥 상태에서 들뜬 상태로 되는 것이다.
M + hυ → M*
자외선/가시선이 흡수될 때 전자전이가 발생하고 전자는 보다 높은 에너지 준위로 이동하게 된다. 그러나 들뜬 상태의 수명은 매우 짧아서 몇 단계의 이완과정을 거쳐 에너지를 잃어버린다. 가장 일반적인 과정은 들뜬 에너지가 열로 변환되는 것이다. 들뜬 상태의 입자는 수명이 매우 짧아서 그 농도는 무시할 수 있을 정도로 작으며, 생성된 열에너지도 검출되지 않는다.

1.2 흡수 띠의 세기
흡수 띠의 세기는 흡수에너지의 크기왿� 함께 전자 전이의 성격, 즉 분자의 전자구조를 규명하는데 유용하다. ΔE에 해당하는 UV-Vis 영역의 광을 조사하면 빛의 흡수왿� 함께 전자 전이가 발생한다. 이때 빛을 흡수하는 양 즉 스펙트럼에서 흡수 띠의 세기왿� 흡수 띠의 모양은 분자 내의 전자구조에 따라 다르게 나타난다.