UV-VIS를 통한 흡광도 분석 2

UV-VIS를 통한 흡광도 분석

이전 포스팅에서 분광분석의 기초와 투과도, 흡광도와의 관계를 간단하게 설명했다. 빛을 이용하여 분석하는 만큼 UV-VIS는 고체, 액체 심지어 기체상의 시료도 분석이 가능한데, 시료의 종류와 상관 없이 기본적인 원리는 같다.

하지만 시료의 종류와 형태 및 실험 설계에 따라 분석방법은 상이하게 다르다. 특히 물질의 전자구조(Bandgap)등을 유추해 내기 위해서는 신뢰성있는 흡광도 데이터가 필수적이다. 

 

시료에 따른 흡광도 분석 방법

1. 액체시료

일반적인 화학종, 액체를 분석하기 위해 가장 많이 & 널리 사용하고 있는 방법이다. 액체시료는 큐벳(curve)이라는 투명한 시료함에 담겨 측정된다. 큐벳에서 빛이 지나가는 거리는 1cm가 일반적이고, 추가적인 실험을 위해 다양한 형태가 개발되어 있다. 실제 실험시에는 stardard 형태의 플라스틱 큐벳을 사용한다.  

2. 고체시료

고체시료는 고체화학, 전자구조 분석에서 자주 사용하는 방법으로 주로 태양전지나 유리 분석에 자주 사용하는 방법이다. 방법은 간단하게 투명기판 위에 올라간 물질을 투과시켜 로그를 취해 흡광도를 구하는 방법이다. 빠르고 간편하지만 빛이 후면을 통과하지 못할정도로 두껍거나 투과도가 0%일 경우에는 사용하지 못한다. 

3. 투과가 불가능한 고체시료

투과가 불가능한 고체시료의 경우에도 흡광도를 분석할 수 있다. 투과가 불가능하다는 것은 완전한 흑체이거나 투과도가 0%인 경우인데 이때는 반사를 통해 분석하는 방법이 있다. 물체가 두꺼운 경우 뿐만이 아니라 시료의 형태가 nanoparticle이거나 powder형태인 경우에 주로 반사 산란을 통해 판단한다. 이를 Diffuse reflectance spectroscopy (DRS)이라고 하는데 이후 포스팅에서 다루겠다. 

[출처]

1. QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS Eighth Edition, Daniel C. Harris Michelson Laboratory China Lake, California