화학분석기사 실기 - 분광기기 용어 정리

화학분석기사 실기 및 필기 공부할 때 필요한 용어 중 분광기기 부분 용어 정리 내용입니다.

화학분석기사 자격증 취득 방법에 대해선 아래 글 참고하시면 되고요. 용어 부분은 그 아래에 있습니다.

 

[참고] 대학생 4학년 취업 꿀팁 - 화학분석기사 실기 필기 준비 방법

 

화학분석기사 취득 방법 - 대학교 4학년 취뽀 꿀팁

화학분석기사는 대학교 졸업예정자 이상(4학년 이상)이면 응시할 수 있습니다. 시험은 필기와 실기로 나뉘며 실기는 필답형, 작업형 두 번의 시험이 있습니다. 응시료는 필기 19400원, 실기 : 62900

coderlife.tistory.com

 

Chapter 1.분광기기


회절(diffraction) 현상
복사선의 평행한 빛살이 날카로운 가로막기를 지나거나 좁은 슬릿을 통과할 때 구부러지게 되는 현상. 모든 형태의 전자기 복사선에서 나타난다. 회절은 파동에 속하는 성질이다. 기계적 파동 또는 음향 파동에서도 관찰된다.

 

화학종의 에너지 준위
-진동 준위 : 분자들의 진동에 의해 갖는 양자화된 에너지
-전자 준위 : 핵 주위의 전자들이 취하는 에너지 상태
-회전 준위 : 분자의 무게 중심 주위에 있는 분자들의 회전에 의해 갖는 양자화된 에너지

 

진동 준위는 분자가 취할 수 있는 안정한 진동 상태이며 전자 준위는 계간 전이를 일으킬 수 있다. 분자가 광자를 흡수하면 계간 전이나 회전 준위가 일어나며 들뜬상태라고 한다.

 

법칙
1) Bohn Frequency 법칙 : 빛의 에너지가 에너지 준위 간의 간격과 일치할 때 전이가 일어난다.

2) Grotthus-Drapper의 법칙(광화학 제1법칙) : 반응계에 의하여 흡수된 복사선만이 화학 변화를 일으키는 데 유효하다.

3) Einstein의 법칙/광화학 당량의 법칙(과화학 제2법칙) : 빛 흡수의 직접적인 결과로 발생되는 화학반응의 각 분자들은 그 반응을 일으키게 하는 복사선의 일광 양자를 흡수하게 된다.

4) Bunsen-Rose Coe 법칙 : 광화학 반응을 일으키는 물질의 양은 빛이 물질에 작용하는 시간과의 곱에 비례한다.

 

공명 형광 : 들뜨게 하는 복사선과 같은 진동수의 복사선을 방출하는 과정
비 공명 형광 : 용액이나 기체 상태의 분자에 빛을 쪼일 때 얻는다. 비공명 복사선이 공명복사선 보다 많이 일어난다 들뜬에너지 상태가 훨씬 많기 때문이다. stoke 이동 : 더 낮은 진동수의 파장으로 진동 이동


Signal-to-Noise (S/N)
S/N= 평균/표준편차= x/s 신호대 잡음비는 상대 표준 편차의 역수이다. (※ 하드웨어 장치)
접지와 가로막기 (grounding & shielding)
시차 및 기기 장치 증폭기 (difference amplifiber)
아날로그 필터
변조 (modulation)


잡음의 원인
열적(Johnson) 잡음, 산탄 잡음(shot noise), 깜빡이 잡음(flicker noise), 환경 잡음
열적 잡음은 기기 회로의 전기 저항을 낮춤으로써 감소 가능
산탄 잡음은 단지 띠 너비를 감소시킴으로써 최소화할 수 있다. 깜빡이 잡음은 원인 불분명, 100Hz보다 낮은 주파수에서 심하다.


X - 선 회절 = 내부 전자
감마선 방출 = 핵
자외선 방출 = 결합 전자
적외선 흡수 = 분자의 회전, 진동


광학 기기의 구성
분광기(spectroscope) : 원자 방출선을 사람의 눈으로 확인할 수 있게 만든 광학 기기
광도계(photometer) : 육안으로 볼 수 없고 광원, 필터, 광전 변환기, 판독 장치로 이루어져 흡광도 등을 측정한다. 분광계(spectrometer) : 파장, 복사선 세기에 대한 정보를 준다.

다중공용형(multiplex)기기 : 원하는 파장을 얻기 위해 복사선을 거르거나 분산시키지 않고 스펙트럼의 정보를 얻는다.

 

광학 분광법의 기본 현상
흡수 형광 인광 산란 방출 화학발광 여섯 가지 현상에 바탕을 둔다.

 

1. 안정한 복사 에너지 광원

2. 측정을 위해 제한된 스펙트럼을 제공하는 장치
3. 시료를 담는 투명한 용기

4. 복사선을 유용한 신호로 변환시키는 복사선 검출기
5. 신호 처리 장치와 판독 장치


레이저의 메커니즘 순서
펌핑 - 자발 방출 - 유도 방출 - 흡수 - 분포 상태 반전


파장마다 재질이 다른 셀을 사용하는 이유
용기가 복사선에 투명해야 하며 복사선의 굴절률 차이 때문이다.

 

파장 선택기
좁은 띠 너비의 역할은 감도 증가 선택성 높임 복사선 신호와 농도 사이에 직선 관계를 성립


필터
파장을 선택하는 데 사용되는 필터는 좁은 복사선을 얻기 위해서와 넓은 띠 바탕 복사선에서 분석 신호만을 분리할 경우에도 쓰임.

흡수 필터 - 가시선 영역을 선택
간섭 필터 - 두 개의 유리판 사이에 투명한 유전체를 채워 만들어서 유전체 두께로 복사선 파장을 선택

 

단색화장치
회절발 - 파장에 관계없이 일정하게 분산
(ex : 에셀레트형, 오목 회절발, 홀로그래피)
프리즘 - 입사광의 파장에 따라 복사선을 분산함

입구슬릿 - 평행화 렌즈 혹은 거울 - 복사선을 분산시키는 프리즘 혹은 회절발 - 초점면 - 출구 슬릿

 

※ 에셀레트 회절발과 에셀레 회절발의 차이점
에셀레 회절발은 홈 경사각을 에셀레트 회절발보다 크게 만들어 홈의 좁은 면을 사용하는 것으로
에셀레 회절발은 입사각, 반사각, 회절차수n을 모두 크게 함으로써 높은 분산능을 얻을 수 있다.

 

분산능

서로 다른 파장의 복사선을 분산시키는 능력으로 각 분산능은 홈 사이 거리 d가 작을수록, mm당 홈의 수가 증가할수록, 초점 거리가 증가할수록 커진다.

 

분해능

파장이 거의 같아 가까이 놓여 있는 복사선을 분해할 수 있는 능력인데 회절발이 길수록, 홈의 간격이 작을수록, 회절 차수가 클수록 증가


유효 띠 너비

두 개의 슬릿 너비가 같을 때 이 띠 너비의 절반을 유효 띠 너비라 하고 이는 주어진 파장

범위에서 출구 슬릿으로부터 나온 파장의 폭을 말한다.

유효 띠 너비는 슬릿 너비와 회절발의 역선 분산능이 작을수록 작아진다.

 

원자화 방법

시료를 원자 증기로 바꾸는 과정

불꽃 원자화, 전열 원자화, 수소화물 생성 원자화, 찬 증기 원자화


시료 도입 방법
- 용액 시료 도입 - 기체 분무기, 초음파 분무기, 전열 증기화 장치, 수소화물 생성법
- 고체 시료 도입 - 직접 시료 도입, 전열 증발기, 아크와 스파크 증발, 레이저 증발, 글로우 방전법
* 글로우 방전법 : 시료 도입과 시료 원자화를 동시에 수행하는 다양한 원자 화원이다.


아래는 화학분석기사 실기 중 분광기기 용어 이미지 파일입니다.

파일을 이미지로 저장해서 스마트폰으로도 보시면 더 좋습니다.

 

 

 


여기까지 화학분석기사 실기 부분 중 분광기기 용어 정리 파트였습니다.

꼭 좋은 결과 이루길 바랍니다.

감사합니다.

 



댓글(0)

Designed by JB FACTORY