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작성일18-05-08 20:22

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설명

목차
- FT-IR의 원리 및 property(특성)
- FT-IR의 기기적 구성 및 작동원리
- FT-IR 측정(measurement)방법
- 투과법(액상,고체,가스), 반사법(ART, DRIFT, Specular Reflectance)
- 시료의 처리방법

본문일부
개요
적외선 분광학(infrared spectroscopy)은 NMR, mass, Raman 분광학과 함께 물질의 구조 연구 및 정량적인 constituent 의 분석을 위한 대표적인 방법이다. 회절격자에서 분산된 빛을 이용하는 적외선 분광학은 다른 방법들보다 일찍 개발되었으나, 1970년대 초에 이르러 발전이 정체되었었다.
그러나, 1980년대 이후, 컴퓨터의 발전과 더불어 Fourier 변환의 원리를 이용하는 FT-IR기기가 널리 보급되었으며, 이에 따라 다양한 experiment(실험) 기술의 발전과 응용이 이루어져 왔다.
최근에는 FT-IR 기기의 가격이 저렴화 됨에 따라, 회절격자를 이용한 적외선 분광기를 대체하고 있다아
이러한 FT-IR은 분자의 작용기에 의한 property(특성)적 스펙트럼을 비교적 쉽게 얻을 수 있을 뿐 아니라, 특히 광학 이성질체를 제외한 모든 물질의 스펙트럼이 서로 차이가 있어, 분자구조를 확인하는 데 결정적인 많은 정보를 제공해 준다.
따라서 FT-IR을 이용하여, 시료의 정량분석은 물론이고 van der Waals 등의 약한 화학결합, 전하 전이 결합, 긴 사슬 구조나 무거운 원자가 포함된 분자들을 연구할 수 있기 때문에 무기 및 유기화학은 물론 화학의 모든 분야에서 현재 널리 이용되고 있다아






FT-IR Spectrometer

FT-IR의 원리를 이해하고 FT-IR Spectrometer를 이용해 물질을 분석해본다.


- FT-IR의 원리 및 property(특성)
- FT-IR의 기기적 구성 및 작동원리
- FT-IR 측정(measurement)방법
- 투과법(액상,고체,가스), 반사법(ART, DRIFT, Specular Reflectance)
- 시료의 처리방법





생명?분자工學(공학) 부
응용화학과
200421887
허지호

FT-IR (Fourier Transform-Infrared Spectrometry)

개요
적외선 분광학(infrared spectroscopy)은 NMR, mass, Raman 분광학과 함께 물질의 구조 연구 및 정량적인 constituent 의 분석을 위한 대표적인 방법이다. 회절격자에서 분산된 빛을 이용하는 적외선 분광학은 다른 방법들보다 일찍 개발되었으나, 1970년대 초에 이르러 발전이 정체되었었다.
그러나, 1980년대 이후, 컴퓨터의 발전과 더불어 Fourier 변환의 원리를 이용하는 FT-IR기기가 널리 보급되었으며, 이에 따라 다양한 experiment(실험) 기술의 발전과 응용이 이루어져 왔다.
최근에는 FT-IR 기기의 가격이 저렴화 됨에 따라, 회절격자를 이용한 적외선 분광기를 대체하고 있다아
이러한 FT-IR은 분자의 작용기에 의한 property(특성)적 스펙트럼을 비교적 쉽게 얻을 수 있을 뿐 아니라, 특히 광학 이성질체를 제외한 모든 물질의 스펙트럼이 서로 차이가 있어, 분자구조를 확인하는 데 결정적인 많은 정보를 제공해 준다.
따라서 FT-IR을 이용하여, 시료의 정량분석은 물론이고 van der Waals 등의 약한 화학결합, 전하 전이 결합, 긴 사슬 구조나 무거운 원자가 포함된 분자들을 연구할 수 있기 때문에 무기 및 유기화학은 물론 화학의 모든 분야에서 현재 널리 이용되고 있다아
국내에서도 백여 대의 FT-IR 기기가 이미 도입되어, 국내의 여러 experiment(실험)실 및 생산 공정에서 이용되…(To be continued ) 고 있다아

[FT-IR의 모습]


FT-IR의 원리
FT-IR은 two-beam inteferometer인 마이켈슨 간섭계의 원리를 이용한다. 즉, 한쪽의 거울을 움직이면서 측정(measurement)한 빛의 세기를 거리에 대하여 Fourier 변환을 하게 되면, 주파수(파장의 역수)에 대한 빛의 세기 분포인 spectrum을 얻게 된다된다. 기존의 회절격자를 이용한 적외선 기기는 슬릿 및 회절격자에 의하여 결정된 작은 주파수 영역의 빛만을 측정(measurement)하게 되므로, 감지기(dectector)의 신호가 매우 작아 높은 분해능과 신호 대 잡음비를 기대하기 어렵다. 이에 비해, FT-IR은 전체 파장 영역의 빛을 동시에 측정(measurement)하기 때문에 높은 신호 대 잡음비를 얻을 수 있다아 또한, 분해능은 거울의 이동거리에 의해 결정되어, 이것을 늘리면 분해능을 현격히 높일 수 있다아 따라서 FT-IR은 우수한 광원이나 감지기가 개발되어 있지 않은 적외선 및 원적외선 영역에서 그 진가를 발휘하게 된다된다.



적외선은 가시광선(Visible)과 극초단파(microwave) 사이의 빛으로 피부에서 따뜻함을 느끼기 때문에 열선이라고도 부른다. 분자는 다양한 화학결합의 진동에너지와 일치하는 파장에서 빛을 흡수한다. 빛의 흡수 정도는 검출기에 의해 측정(measurement)되는데 결과적으로 Spectrum은 분자가 빛을 흡수하는 파장에 일치하는 Peak를 나타낸다. 흡광도의 크기는 시료 중 분자의 농도와 직접 연관되어 있다아 또한 Spectrum Pattern은 고유의 뒤틀림, Band, 회전 및 각 원자들의 화학결합의 회전 및 진동 등 분자의 실제 구조를 반영한다.
한 분자를 구성하고 있는 원자들은 외부 자극에 의해 움직이며, 적외선은 가시광선이나 자외선처럼 전자 전이를 일으킬 정도로 충분한 에너지를 갖지 못하므로 작은 에너지 차가 존재하는 분자에 흡수되어 분자진동과 회전운동을 일으킨다. 진동운동의 방식은 원자들 사이의 결합길이가 변하는 신축운동(Stretching Vibration)과 원자들 사이의 결합각

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FT-IR의 원리를 이해하고 FT-IR Spectrometer를 이용해 물질을 analysis해본다.
FT-IR의 전반적인 이해와 구체적 사용 예를 다룬 보고서.

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