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분광광도법

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투광도와 흡광도 사이 로그 관계가 성립하는 이유 1. 투광도와 흡광도 투광도(transmittance, T )는 빛이 얼마나 시료를 잘 통과하는가에 대한 척도이며, 흡광도(absorbance, A )는 시료가 얼마나 빛을 잘 흡수하는가를 나타내는 척도이다. 투광도가 클수록 시료의 흡광도는 작아지며, 빛을 잘 흡수하는 물질일수록 빛이 잘 투과하지 못한다. 이렇게 의미적으로만 보면 마치 투광도와 흡광도가 서로 자유롭게 변환될 수 있는 개념처럼 보이지만, 실제로 두 개념을 상호 전환하기 위해서는 로그 관계를 거쳐야 한다. 다시 말해, 투광도 0.1은 시료가 초기 빛의 10 %를 투과시켰다는 의미이지만, 그렇다고 곧 흡광도가 0.9인 것은 아니다. 이 경우 흡광도는 1이다. 마찬가지로 투광도 0.01은 1 %의 빛을 투과시켰다는 의미이지만, 흡광도는 0.99..
고등학생을 위한 분광광도법 : (3) 정량분석 고등학생을 위한 분광광도법 : (3) 정량분석 - 검량선의 작성과 미지 용액의 농도 결정 - 0. 들어가기 다음 문제를 살펴 보자. 주어진 문제는 교육부에서 제공하는 2015 개정 교육과정 "화학 실험" 교과의 평가 도구 예시 문항이다. 출처는 글 하단에 링크로 첨부하였다. 제시된 문제 (1) ~ (3)을 무리 없이 해결할 수 있다면, 분광광도법을 통한 정량 분석의 기본 원리를 이미 이해하고 있는 것이다. 만일 위 실험 내용이 생소하고, 어렵게 느껴진다면 아래의 내용이 조금이나마 도움이 될 수 있을 것이다. 1. 정성 분석과 정량 분석 정성 분석(qualitative analysis)이란, 시료에 포함된 화학종이 무엇인지를 결정하는 것을 말한다. "내가 커피에서 추출한 것은 카페인이었어!" "나는 아스피..
고등학생을 위한 분광광도법 : (2) 정성분석 고등학생을 위한 분광광도법 : (2) 정성분석 - 흡광 스펙트럼의 최대 흡수 파장 - 0. 들어가기 우리는 앞선 글(1)을 통해 장치(분광광도계)가 시료를 분석하는 과정에 대해 간단히 알아보았다. 간략히 정리하면 다음과 같다. 일정한 세기의 빛(P0)이 장치의 램프 광원으로부터 출발한다. 빛이 지나가는 경로에 시료가 놓이면, 시료는 빛을 흡수한다. 시료를 통과한 나머지 빛(P)이 검출기에 도달한다. 장치는 검출기에 도달한 빛의 세기(P0)와 처음 쬐어 준 빛의 세기(P)의 분율인 투과도(T)를 알려준다. 물론, 대부분 장치들이 투과도를 흡광도로 변환하여 알려줄 수 있다. 그런데, 이 흡광도(A) 값이 농도와 완전히 선형적으로 비례하기 때문에 유용하게 사용될 수 있다. 그렇다면 우리는 언제 분광광도계를 사..
고등학생을 위한 분광광도법 : (1) 기초 들어가기 바쁘디 바쁜 고등학생이 분광광도계(spectrophotometer)를 사용할 일은 거의 없다. 보통의 경우 이공계열의 대학교 1학년, '일반화학실험'에서 처음 접한다. 스무 살 성인 되고, 대학생 되었다고 해서 한 번도 사용해 본 적 없는 분석 기기의 원리부터 작동법까지 단번에 이해될 리는 없다. 비교적 가벼운 수준의 분광학 내용이지만 생소함이 더 크기 때문에 어려운 게 당연하다. 사실, 이공 계열로 진학을 희망하는 고등학생들의 경우, 분광법을 간단하게라도 알면 자유탐구나 과제연구에 활용할 수 있는 여지가 꽤나 많다. 초반 진입 장벽이 있긴 하지만 가볍게 자외선-가시광선(UV-Vis) 분광기 정도만 사용해도 결과의 퀄리티를 바꿔줄 수 있다. 물론, 학교에 분광광도계가 구비되어 있어야 가능한 일이..