Instrumental Analysis for Chemical Engineers

2. 분광분석 (UV/vis., IR, Chap. 6-10, 13-17) 수업 계획 교재: “기기분석의 원리”, Skoog, Holler, Nieman 원저(6th edition), 박기체 역, (자유아카데미, 사이플러스) 수업내용 1. 분석화학, 기기분석 개론 (Chap. 1) 2. 분광분석 (UV/vis., IR, Chap. 6-10, 13-17) 3. 열분석 ( Chap. 31) 4. 분리분석 (Chap 26-28) 5. 표면 및 나노분석 (Chap 21) 6. 모세관 전기영동(chap 30) 중간고사 가능성없음

INTRODUCTION 기기분석의 정의 “Analyze aids by instruments to investigate + Something” C.S.I. (Crime Scene Investigation) Recognize different substances (실체) Determine their constituents (량) Investigate chemical properties and structure (응용)

Servant of analyst(분석자의도움) Rely on physical process INTRODUCTION 기기분석의 구성 Instruments란? Anything used as an aid in doing physical work aid? Servant of analyst(분석자의도움) physical? Rely on physical process 예) 화학 반응 중 연기가 난다면 모두 똑 같은 원인인가?

고전분석법 기기분석법 침전법, 추출법, 증류법 등을 이용하여 분리 정성분석: 색깔, 용해도, 냄새, 굴절률 등 INTRODUCTION 고전분석법 침전법, 추출법, 증류법 등을 이용하여 분리 정성분석: 색깔, 용해도, 냄새, 굴절률 등 정량분석: 무게법, 부피법(적정) 등 기기분석법 화학종을 분리하는 새로운 방식 다양한 물리적 성질을 분석법에 적용 크로마토그래피, 전기이동 등

Classify for Analytical Chemistry INTRODUCTION Classify for Analytical Chemistry Classical analysis Spectroscopy Electroanalysis Separation 기타 질량분석기 열분석기 핵방사광분석기 생물분석법 표면분석법 Absorption Emission Luminescence Scattering Rotation Interference Gravimetry Volumetry -Acid/base -Redox -complexation -precipitation GC LC CE TLC Potentiometry Amperometry Voltametry Conductometry 분광분석 기타분석(중간고사 후)

Should have good theoretical knowledge of methods and instruments INTRODUCTION Analytical researcher ? Should have good theoretical knowledge of methods and instruments for Develop experimental technique and theory Develop specialized analytical training Develop the capability to direct the work of other chemical engineers

Qualitative and Quantitative analyses? INTRODUCTION Qualitative and Quantitative analyses? 정성분석(qualitative analysis)과 정량분석(quantitative analysis)         분석화학의 관심은 주어진 물질에 관하여 그 물질의 종류와 양에 관한 진실을 밝히는 일이다.      정성분석은 주어진 시료에 들어있는 원소나 화합물의 종류를 하나도 빠뜨리지 않고 온전히 알아 맞추기를 소원한다. 또한 들어있는 원소나 화합물만을 잡아내기를 소원한다.      정량분석은 시료에 들어있는 원자와 분자 수를 정확히 알아내고 싶어한다..       

화학 분석용 기기 INTRODUCTION 분석물의 물리적, 화학적 성질에 관한 정보를 사람이 이해할 수 있는 정보로 바꿔준다. 분석물에 자극을 주어 감응을 측정. (예) 좁은 파장의 가시선을 통과하여 흡수된 빛의 세기 측정

분석법의 선택  문제정의하기로 가능 INTRODUCTION 문제 정의하기 1. 요구되는 정확도는 얼마인가? 2. 사용할 수 있는 시료의 양은 얼마인가? 3. 분석물 농도의 범위는 얼마인가? 4. 시료의 어떤 성분이 간섭을 발생시킬 수 있는가? 5. 시료 기질의 물리적 및 화학적 성질이 무엇인가? 6. 분석해야 할 시료의 수는 몇 개인가?

INTRODUCTION Precision (정밀도)? Accuracy (정확도)? 측정값에 대한 재현성과 신뢰성의 척도를 의미하며 일반적으로 표준편차로서 나타낸다. : 교과서 부록 참고 Accuracy (정확도)? 측정값과 참값이 일치하는 정도를 나타내며 상대오차로 그 정도를 표시한다. Error ratio= 100 X (X-T)/T (X=측정값, T= 참값) 기기분석에 관한 많은 자료가 있는 홈페이지 http://cafe.daum.net/kcasc

그림 1-12 소듐의 불꽃분광법 분석에서 사용된 내부표준물법 INTRODUCTION 데이터의 처리 소듐의 세기를 측정 리튬 대 소듐 세기의 비를 측정 그림 1-12 소듐의 불꽃분광법 분석에서 사용된 내부표준물법 최소자승법, 선형회귀법, 원형회귀법, 스프라인보간법, 뉴턴보간법 등 수치해석이 필요할 경우가 많다

참고: 고등학교 화학 물리를 공부하지 않은 사람은 수업이해를 위해 많은 노력이 필요하다. 스스로에게 자문하자! 대책은?