§1
실험 개요
IR 분광법은 분자 진동을 통해 작용기를 동정하는 빠른 방법이다. C=O, O-H, N-H, C≡N 같은 작용기는 각기 특징적인 파수에서 흡수하므로 스펙트럼 패턴으로 분자의 골격 정보를 얻는다.
§2
이론 배경
분자 진동과 흡수
결합의 stretching·bending 진동이 IR 광자를 흡수. 진동 주파수 ∝ √(k/μred). 강한 결합·가벼운 원자일수록 높은 파수.
작용기 영역
4000~1500 cm⁻¹: 작용기 영역 (O-H 3200~3600, C=O 1700, C-H 2900). 1500~600 cm⁻¹: fingerprint 영역, 분자 고유.
§3
실험 장치 및 시약
- — FTIR 분광계
- — ATR 액세서리 또는 KBr 펠릿 압착기
- — 시료
§4
실험 절차
- 1.ATR: 시료를 결정 표면에 올리고 압력 클램프로 고정.
- 2.KBr 펠릿: 시료 1 mg을 KBr 100 mg과 분쇄·압착.
- 3.background(공기 또는 KBr 단독) 측정 후 시료 측정.
- 4.주요 흡수 띠를 동정해 작용기 추론.
§5
데이터 처리
각 흡수 띠의 파수와 강도(s/m/w)를 표로 정리. 표준 작용기 표(SDBS, sigma-aldrich)와 비교해 동정.
§6
예비보고서 항목별 작성 팁
이론
Hooke 모델로 진동수 식이 어떻게 도출되는지 한 줄 적기.
§7
자주 하는 실수
- — ATR 표면 압력 부족으로 신호 약함
- — KBr 펠릿에 수분 흡수 → O-H 거짓 피크
- — 기준선 보정 없이 절대 강도 비교
§8
자주 묻는 질문
Q. 왜 카르보닐(C=O) 흡수가 항상 강한가요?
C=O 결합은 큰 dipole moment 변화를 동반해 IR 광자와 강하게 상호작용합니다. 1700 cm⁻¹ 부근의 강한 띠는 분자에 C=O가 있다는 거의 확실한 증거입니다.
Q. IR과 NMR을 어떻게 함께 쓰나요?
IR로 작용기를 빠르게 식별(예: C=O 있음 → 케톤·에스테르·카복실산 후보), NMR로 그 작용기의 위치와 인접 환경을 결정합니다. 두 정보를 결합하면 대부분의 학부 미지 시료를 해결할 수 있습니다.
§9
참고 표준·문헌
본 가이드는 다음 표준·교과서·핸드북의 정의·식·표준 절차를 따라 작성되었습니다. 학교 양식과 표준 절차가 다를 경우 학교 양식을 우선합니다.
- [1]Silverstein, R.M., Webster, F.X., Kiemle, D.J. — Spectrometric Identification of Organic Compounds, 8th ed., Wiley, 2014
- [2]Skoog, D.A., West, D.M., Holler, F.J., Crouch, S.R. — Fundamentals of Analytical Chemistry, 9th ed., Cengage, 2013