적외선(IR) 흡수 원리, 적외선 분광법 원리

적외선(IR) 흡수 원리, 적외선 분광법 원리

 

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[적외선 흡수 원리]

 

분자가 가만히 있지 않고 끊임없이 운동을 하고 있듯이,

분자 내 원자 간 결합들 역시 끊임없이 운동, 즉 진동을 하고 있다.

 

이 때문에 분자 내 존재하는 결합(IR에선 공유결합만 취급)마다

각자 고유의 진동 주파수를 가진다.

 

예를 들면, C=O 결합의 신축 진동 주파수는

1710 cm-1 부근이다.

 

 

 

 

분자 내 특정 공유결합 전자가 적외선을 흡수하면,

원자 내 원자가전자의 에너지 흡수(n=1 → n=2)와 마찬가지로,

공유결합 전자의 에너지는

바닥상태에서 더 높은 상태(들뜬상태)로 들뜨게 된다(v=0 → v=1).

 

 

 

 

이때 흡수하는 적외선 에너지(주파수)는

특정 결합의 진동 에너지(주파수)와 일치한다.

 

즉, 분자가 갖고 있는 진동 주파수와

일치하는 적외선 주파수만을 흡수한다.

( 단, 결합 쌍극자 모멘트 변화가 있는 주파수만 흡수. )

 

 

 

 

[적외선 분광법. 적외선 분광기]

 

적외선 분광기란

IR 영역에서 분자가 흡수하는 주파수를 측정하는 기기이며,

측정 결과물인 IR spectrum을 해석하여

분자 내 특정 결합(작용기)의 존재 유무를 알 수 있다.

 

 

 

 

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