[A+] 서강대 일반화학실험2 루미놀의 발광반응 예비+결과 레포트

소개글

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목차

1. Purpose
2. Theory
3. Apparatus & Chemicals
4. Procedure
5. Result
6. Discussion
7. Reference

본문내용

Purpose
화학 발광을 이해하고, 루미놀을 이용한 혈흔 감식을 알아본다.
Theory
에너지 준위는 입자(양성자, 중성자, 전자 등)가 가질 수 있는 일련의 불연속적 에너지 값들을 말한다. 복사 전이는 원자 내의 전자가 전자기파(E=hv)를 흡수하거나 방출하여 다른 에너지 준위로 이동하는 것을 말한다. 전자가 바닥 상태에 있다는 것은 전자의 에너지가 가장 낮은 안정한 상태로 배치되어 있음을 말하며 전자가 들뜬 상태에 있다는 것은 전자가 특정 파장의 전자기파를 흡수하여 높은 에너지 준위 값을 가진 상태를 말한다. 들뜬 상태에서 바닥 상태로 전이할 때는 두 상태의 에너지 준위 차이에 해당하는 빛이 방출된다.
화학발광(Chemiluminescence)은 화학반응으로 발생한 에너지에 의해 전자적으로 들뜬 상태의 화학종이 바닥 상태로 전이하는 과정에서 빛을 방출하는 현상이다. 열에너지는 거의 방출되지 않아 차가운 빛(cold light)이라고 불리기도 한다. 화학발광의 메커니즘은 다음과 같다.
A+B→[AB*]→C*+D→C+D+hv
화합물 A와 B가 화학 반응하여 발생한 에너지로 전이 상태 [AB*]를 거쳐 전자적으로 들뜬 상태인 C*가 형성된다. 이후, 전자적으로 들뜬 상태인 C*가 바닥 상태로 전이하면서 에너지 준위 차이에 해당하는 빛을 방출하게 되어 화학발광이 일어난다.
종류로는 기체상 화학발광과 액체상 화학발광이 있으며, 일산화 질소와 오존의 화학발광, 염기 조건 하에서 루미놀과 과산화수소의 화학발광(Figure 1)이 각 예이다. 대기 오염물질의 기체상 화학발광 세기를 이용하여 대기 오염 물질을 측정할 수 있으며, 루미놀 화학발광은 혈액을 검출하는 데에 이용된다. 생물학적 시스템 내에서 화학발광이 발생하는 것을 생물화학 발광이라고 하며, 반딧불이, 해파리 등이 그 예이다.
단일항(Singlet)과 삼중항(triplet)은 전자의 스핀 다중도를 말한다. 단일항은 전자스핀이 ↑,↓으로 쌍을 이루며 삼중항은 전자스핀이 ↑, ↑이다. 전자스핀 분포에 의해 삼중항은 단일항보다 낮은 에너지를 갖는다. 일반적으로 바닥 상태의 전자는 쌍을 이루고 있으므로 전자 스핀 상태는 단일항(S0)이다.

참고 자료

대한화학회, 표준일반화학실험 (서울: 천문각, 2011), 89-94.
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